氢闸流管的工作原理_氢闸流管的应用电路

氢闸流管的工作原理

氢闸流管的工作过程是气体由放电前的隔离高电压状态转变为放电后的高导电状态过程，把脉冲时间间隔内储存的能量在脉冲瞬间转换成强功率脉冲输出。整个过程分三个阶段进行。在栅极未加触发脉冲时，阳极与阴极之间的间隙隔离高电压，处于绝缘状态。阴极热丝和氢发生器热丝通电预热后，阴极达到热发射的工作温度，阴极发射的电子积蓄在阴-栅之间。第一阶段----栅极点火阶段。

当栅极加触发脉冲时，随着栅压升高，栅流逐渐增大。当栅压升高到气体的电离电位时，栅阴空间开始产生电离，栅流继续增大。当栅流增大到栅极点火电流时，栅极开始点火，栅流明显突增，栅压迅速下降，栅阴空间开始放电，并形成等离子体。

第二阶段---放电由栅极向阳极发展阶段。

随着栅流的继续增大，栅阴空间的等离子体浓度迅速增大并开始扩散。扩散到栅孔附近的电子在阳极电场的作用下穿过栅孔向阳极运动，引起栅阳空间的气体电离，放电就由栅极发展到阳极。

第三阶段---整管击穿阶段（阳极到阴的放电阶段）。

栅阳空间放电后，阳极电流急剧增大，阳极电压迅速下降，管子进入击穿放电阶段。这时管压降可以低到几十到几百伏，主要由阳极电流、阴极性能、气体压力和管子结构等因素决定。只要维持阳极电压高于管压降，管内就继续维持放电。因为等离子体中大量的正离子屏蔽了栅极的负电场，栅极电压的大小对阴极电流就没有影响了，所以栅极就失去控制作用，栅极也就不具备关断电流的能力。当阳极电压低到不足以维持放电时，放电就停止了，管内出现消电离过程。这时阳极电流减小到零，阳极电压又上升到起始值，阴阳极间又恢复到高电压绝缘状态。经过消电离后，栅极才能恢复控制作用，然后重复上述过程。

氢闸流管的应用电路

氢闸流管在雷达系统、加速器等电路中都是用作脉冲调制，其典型线路如下图所示。调制器开始工作，闸流管处于截止状态。高压电源通过充电电感和充电二极管对纺真线充电到额定值。当栅极加上触发脉冲后，闸流管导通。仿真线通过氢闸流管和脉冲变压器放电，脉冲变压器输出一定脉宽，一定重复频率的矩形脉冲。脉冲宽度取决于仿真线，重复频率取决触发脉冲的重复频率。