تريغاترون

التِّرِيغَاتْرُونْ هُوَ نَوْعٌ مِنْ مَفَاتِيحِ فَجْوَةِ الشَّرَارَةِ الْقَابِلَةِ لِلتَّشْغِيلِ الْمُصَمِّمَةِ لِلتَّيَّارِ الْعَالِي وَالْجُهْدِ الْعَالِي (عَادَةً 10-100 كِيلُو فُولْتْ وَ 20-100 كِيلُو أَمْبِيرٍ، عَلَى الرَّغْمِ مِنْ وُجُودِ أَجْهِزَةٍ فِي نِطَاقِ مِيجَا أَمْبِيرْ أَيْضًا). يَتَمَيَّزُ بِبِنَاءٍ بَسِيطٍ لِلْغَايَةِ وَفِي كَثِيرٍ مِنْ الْحَالَاتِ يَكُونُ خِيَارُ تَحْوِيلِ الطَّاقَةِ الْعَالِيَةِ الْأَقَلِّ تَكْلِفَةً.[1] قَدْ تَعْمَلُ هَذِهِ الْأَجْهِزَةُ فِي الْهَوَاءِ الطَّلْقِ، وَقَدْ تَكُونُ مُغْلَقَةً، أَوْ يُمْكِنُ مَلْؤُهَا بِغَازٍ عَازِلٍ غَيْرِ الْهَوَاءِ أَوْ سَائِلٍ عَازِلٍ. قَدْ يَتِمُّ ضَغْطُ الْغَازِ الْعَازِلِ، أَوْ يُمْكِنُ اسْتِبْدَالُ عَازِلٍ سَائِلٍ (مِثْلَ الزَّيْتِ الْمَعْدِنِيِّ[2]) لِزِيَادَةِ تَمْدِيدِ جُهْدِ التَّشْغِيلِ. يُمْكِنُ تَصْنِيفُ تِرِيغَاتْرُونْ لِلِاسْتِخْدَامِ الْمُتَكَرِّرِ (أَكْثَرَ مِنْ 10000 دَوْرَةِ تَبْدِيلٍ)، أَوْ قَدْ تَكُونُ طَلْقَةً وَاحِدَةً، يَتِمُّ تَدْمِيرُهَا فِي اسْتِخْدَامٍ وَاحِدٍ.[3]

تريغاترون من نوع CV100، مع "جورب" غير منسوج لاحتواء أيّ انفجار

يَحْتَوِي التِّرِيغَاتْرُونْ عَلَى ثَلَاثَةِ أَقْطَابٍ كَهْرَبَائِيَّةٍ. الْأَقْطَابُ الْكَهْرَبَائِيَّةُ الرَّئِيسِيَّةُ الثَّقِيلَةُ مُخَصَّصَةً لِمَسَارِ تَبْدِيلِ التَّيَّارِ الْعَالِي،[4] وَيَعْمَلُ قُطْبٌ ثَالِثٌ أَصْغَرَ كَمُحَرِّكٍ. أَثْنَاءَ التَّشْغِيلِ الْعَادِيِّ، يَكُونُ الْجُهْدُ الْكَهْرَبِيُّ بَيْنَ الْأَقْطَابِ الْكَهْرَبَائِيَّةِ الرَّئِيسِيَّةِ أَقَلَّ إِلَى حَدٍّ مَا مِنْ جُهْدِ الِانْهِيَارِ الْمُقَابِلِ لِلْمَسَافَةِ بَيْنَهُمَا وَالْعَزْلِ الْكَهْرَبَائِيِّ بَيْنَهُمَا (عَادَةً الْهَوَاءُ، الْأُرْجُونْ - الْأُكْسُجِينْ، النِّيتْرُوجِينْ، الْهِيدْرُوجِينِ، أَوْ سَادِسِ فُلُورِيدْ الْكِبْرِيتِ).[5] لِتَبْدِيلِ الْجِهَازِ، يَتِمُّ تَوْصِيلُ نَبْضَةٍ عَالِيَةِ الْجُهْدِ إِلَى الْقُطْبِ الْمُشَغَّلِ. يُؤَدِّي هَذَا إِلَى تَأَيُّنِ الْوَسَطِ الْمَوْجُودِ بَيْنَهُ وَبَيْنَ أَحَدِ الْأَقْطَابِ الْكَهْرَبَائِيَّةِ الرَّئِيسِيَّةِ، مِمَّا يُؤَدِّي إِلَى حُدُوثِ شَرَارَةٍ تَقْصُرُ سَمَّاكَةَ الْوَسَطِ غَيْرِ الْمُتَأَيِّنِ بَيْنَ الْأَقْطَابِ الْكَهْرَبَائِيَّةِ. تُوَلِّدُ الشَّرَارَةَ الْمُحَفِّزَةَ أَيْضًا ضَوْءًا فَوْقَ بَنَفْسَجِيٍّ وَإِلِكْتِرُونَاتٍ حُرَّةٌ فِي الْفَجْوَةِ الرَّئِيسِيَّةِ.[6] هَذِهِ تُؤَدِّي إِلَى انْهِيَارٍ كَهْرَبَائِيٍّ سَرِيعٍ لِلْفَجْوَةِ الرَّئِيسِيَّةِ، وَبَلَغَتْ ذُرْوَتُهَا فِي قَوْسٍ كَهْرَبَائِيٍّ مُنْخَفِضِ الْمُقَاوَمَةِ بَيْنَ الْأَقْطَابِ الْكَهْرَبَائِيَّةِ الرَّئِيسِيَّةِ. سَيَسْتَمِرُّ الْقَوْسُ فِي الْعَمَلِ حَتَّى يَنْخَفِضَ التَّدَفُّقُ الْحَالِيُّ بِدَرَجَةٍ كَافِيَةٍ لإِخْمَادِه.[7]

غَالِبًا مَا يَتِمُّ تَثْبِيتُ الْقُطْبِ الْمُحَفِّزِ مِنْ خِلَالِ ثَقْبٍ فِي وَسَطِ الْقُطْبِ الرَّئِيسِيِّ الْمُوجِبِ. الْقُطْبِ الرَّئِيسِيِّ غَيْرِ الْمَثْقُوبِ هُوَ الْقُطْبُ السَّالِبُ. عِنْدَ تَبْدِيلِ التَّيَّارَاتِ الْعَالِيَةِ، تَخْضَعُ الْأَقْطَابُ الْكَهْرَبَائِيَّةُ لِضَغْطٍ حَرَارِيٍّ كَبِيرٍ، حَيْثُ إِنَّهَا مُتَوَرِّطَةٌ بِشَكْلٍ مُبَاشِرٍ فِي الْقَوْسِ الْكَهْرَبَائِيِّ.[8] يُؤَدِّي هَذَا إِلَى تَعَرُّضِ الْأَسْطُحِ لِتَبْخِيرٍ تَدْرِيجِيٍّ، لِذَلِكَ تَتَضَمَّنُ بَعْضُ التَّصْمِيمَاتِ طُرُقًا لِضَبْطِ الْمَسَافَةِ بَيْنَ الْأَقْطَابِ الْكَهْرَبَائِيَّةِ بِسُهُولَةٍ أَوْ لِاسْتِبْدَالِ الْأَقْطَابِ الْكَهْرَبَائِيَّةِ بِالْفِعْلِ. تَصْنَعُ الْأَقْطَابُ الْكَهْرَبَائِيَّةُ الرَّئِيسِيَّةُ عَادَةً مِنْ النُّحَاسِ الْأَصْفَرِ أَوْ النُّحَاسِ أَوْ سَبَائِكِهُ أَوْ التَّنَجُّسَتْنَ أَوْ مَرْكَبَ النُّحَاسِ وَالتَّنَغُّسْتْنِ، لِتَحْقِيقِ عُمَرَ أَطْوَلَ لِلْقُطْبِ الْكَهْرَبِيِّ.[9]

غَالِبًا مَا يَتِمُّ تَسْلِيمُ نَبْضِ الزِّنَادِ بِوَاسِطَةِ مُحَوِّلِ الزِّنَادِ. تَحْتَوِي بَعْضُ وَحَدَاتِ تِرِيغَاتْرُونْ عَلَى وَحَدَاتِ تَشْغِيلٍ مُتَكَامِلَةٍ ؛ يَسْتَخْدِمُ الْبَعْضُ الْآخَرُ خَارِجِيَّةً. يُمْكِنُ عَزْلُ مُحَوِّلِ الزِّنَادِ الثَّانَوِيِّ كَلَفَانِيًا مِنْ جَانِبِهِ الْأَسَاسِيِّ.[10] تُقَدِّمُ بَعْضُ الشَّرِكَاتِ الْمُصَنَّعَةِ وَحَدَاتِ تَشْغِيلٍ يَتِمُّ التَّحَكُّمُ فِيهَا بِوَاسِطَةِ أَلْيَافٍ ضَوْئِيَّةٍ، وَالَّتِي تَعْزِلُ دَائِرَةَ التَّحَكُّمِ عَنْ تَأْثِيرَاتِ التَّدَاخُلِ الْكَهْرُومَغْنَاطِيسِيِّ لِلنَّبَضَاتِ الْكَهْرَبَائِيَّةِ الْحَادَّةِ وَالْمُكَثَّفَةِ.[11] عَادَةً مَا تَكُونُ نَبْضَةَ الزِّنَادِ مِنْ خَرَجَ الْمُحَوِّلُ ارْتِفَاعًا ضَيِّقًا لِلْجُهْدِ الْعَالِي جِدًا، مَعَ طَاقَةٍ صَغِيرَةٍ نِسْبِيًا مُقَارَنَةً بِالطَّاقَةِ الَّتِي يَتَحَكَّمُ فِيهَا التِّرِيغَاتْرُونْ.[12]

عَادَةً مَا يَتِمُّ اشْتِقَاقُ طَاقَةِ نَبْضَةِ الزِّنَادِ مِنْ مُكَثَّفٍ، وَالَّذِي يُمْكِنُ شَحْنُهُ مِنْ مَصْدَرِ الطَّاقَةِ لِدَائِرَةِ تِرِيغَاتْرُونْ الْخَاصَّةِ. فِي هَذَا الصَّدَدِ، فَإِنَّ الدَّائِرَةَ بِأَكْمَلِهَا هِيَ مُشَابِهَةٌ جِدًا لِلْوَمِيضِ، حَيْثُ يُوَفِّرُ مُحَوِّلُ الزِّنَادِ التَّأَيُّنَ فِي أُنْبُوبِ وَظَائِفَ فِي وَقْتٍ وَاحِدٍ أُنْبُوبٌ كَمَصْدَرٍ لِلضَّوْءِ وَعُنْصُرِ تَبْدِيلِ السُّلْطَةِ لِنَفْسِهَا.[13] نَوْعُ الْفِلَاشِ ذُو الْفَجْوَةِ الْهَوَائِيَّةِ، حَيْثُ تَحْتَوِي فَجْوَةُ الْفِلَاشِ نَفْسِهَا عَلَى قُطْبٍ كَهْرَبَائِيٍّ يَعْمَلُ كَمِفْتَاحٍ، هُوَ شَكْلٌ مِنْ أَشْكَالِ تِرِيغَاتْرُونْ بِنَفْسِ الْوَظِيفَةِ الْمُزْدَوَجَةِ. غَالِبًا مَا يَتِمُّ وَضْعُ تِرِيغَاتْرُونْ فِي «جَوَارِبَ» مِنْ الْقُمَاشِ الْمَنْسُوجِ الْمُشَبَّعِ بِالرَّاتَنْجِ، لِاحْتِوَاءِ الشَّظَايَا إِذَا انْفَجَرَ الْجِهَازُ بِسَبَبِ الضَّغْطِ الزَّائِدِ الدَّاخِلِيِّ. تَجِدُ تِرِيغَاتْرُونْ الْعَدِيدَ مِنْ الِاسْتِخْدَامَاتِ فِي تَطْبِيقَاتِ الطَّاقَةِ النَّبْضِيَّةِ. عَلَى سَبِيلِ الْمِثَالِ، تَمَّ اسْتِخْدَامُهَا فِي مُغَيِّرَاتٍ الرَّادَارِ الْمُبَكِّرَةِ لِتَغْذِيَةِ النَّبَضَاتِ عَالِيَةِ الطَّاقَةِ فِي الْمُغَنْطَرُونَاتِ، لِاسْتِخْدَامِهَا مَعَ صَوَاعِقِ التَّفْجِيرِ، أَوْ لِتَشْغِيلِ مُوَلِّدِ مَارْكِسْ.[14]

انظر أيضًا

ثيراترون

المراجع

Williams, P. F.؛ Peterkin, F. E. (1990)، "Trigatron Spark Gaps"، Gas Discharge Closing Switches، Boston, MA: Springer US، ص. 63–84، doi:10.1007/978-1-4899-2130-7_4.
Wang, Langning؛ Jia, Yongsheng؛ Liu, Jinliang (2018)، "Photoconductive semiconductor switch-based triggering with 1 ns jitter for trigatron"، Matter and Radiation at Extremes، AIP Publishing، 3 (5): 256–260، doi:10.1016/j.mre.2017.12.006، ISSN 2468-080X.
Williams, P. F.؛ Peterkin, F. E. (1989)، "Triggering in trigatron spark gaps: A fundamental study"، Journal of Applied Physics، AIP Publishing، 66 (9): 4163–4175، doi:10.1063/1.344001، ISSN 0021-8979.
"Trigatron开关大电荷量传输实验研究-高压电器2007年02期-手机知网"، 手机知网 (باللغة الصينية)، 23 نوفمبر 2021، مؤرشف من الأصل في 23 نوفمبر 2021، اطلع عليه بتاريخ 23 نوفمبر 2021.
"Path of the Trigatron Spark"، Nature، 20 أكتوبر 1956، مؤرشف من الأصل في 23 نوفمبر 2021، اطلع عليه بتاريخ 23 نوفمبر 2021.
"Switching characteristics of a gas trigatron operated in single and double trigger mode"، IEEE Xplore، 05 أكتوبر 2021، مؤرشف من الأصل في 23 نوفمبر 2021، اطلع عليه بتاريخ 23 نوفمبر 2021.
Sletten, A.M.؛ Lewis, T.J. (1957)، "Characteristics of the trigatron spark-gap"، Proceedings of the IEE Part C: Monographs، Institution of Engineering and Technology (IET)، 104 (5): 54، doi:10.1049/pi-c.1957.0008، ISSN 0369-8904.
Min, Luo؛ Anbi, Chang؛ Dianlin, Zhao؛ Yanqing, Gan؛ Shenggang, Gong؛ Zhong, Liu (12 نوفمبر 2021)، "Optimization of MV-class repetitive trigatron switch"، High Power Laser and Particle Beams، 18 (2): 269–272، ISSN 1001-4322 ISSN 1001-4322، مؤرشف من الأصل في 23 نوفمبر 2021، اطلع عليه بتاريخ 23 نوفمبر 2021. {{استشهاد بدورية محكمة}}: تأكد من صحة قيمة |issn= (مساعدة)
"The influence of polarity on trigatron switching performance"، IEEE Xplore، 05 أكتوبر 2021، مؤرشف من الأصل في 23 نوفمبر 2021، اطلع عليه بتاريخ 23 نوفمبر 2021.
Chen, Li؛ Yang, Weihong؛ Fan, Hao؛ Li, Xinwen؛ Li, Ying (2020)، "The injected plasma triggered breakdown of the trigatron spark gap"، Physics of Plasmas، AIP Publishing، 27 (2): 023501، doi:10.1063/1.5126506، ISSN 1070-664X.
"The design and electrostatic modelling of a high voltage, low jitter trigatron for repetitive operation"، IEEE Xplore، 05 أكتوبر 2021، مؤرشف من الأصل في 24 نوفمبر 2021، اطلع عليه بتاريخ 23 نوفمبر 2021.
"An investigation of trigatron breakdown by two different mechanisms"، IEEE Xplore، 05 أكتوبر 2021، مؤرشف من الأصل في 23 نوفمبر 2021، اطلع عليه بتاريخ 23 نوفمبر 2021.
Zhu, H. H.؛ Huang, L.؛ Cheng, Z. H.؛ Yin, J.؛ Tang, H. Q. (2009)، "Effect of the gap on discharge characteristics of the three-electrode trigatron switch"، Journal of Applied Physics، AIP Publishing، 105 (11): 113303، doi:10.1063/1.3131692، ISSN 0021-8979.
Chen, Li؛ Fan, Hao؛ Cao, Ruifeng؛ Yang, Weihong؛ Li, Ying (01 يناير 2020)، "Study on the breakdown characteristics of the trigatron spark gap triggered by plasma jet"، AIP Advances، AIP Publishing، 10 (1): 015002، doi:10.1063/1.5128773، ISSN 2158-3226.

روابط خارجية

بوابة الفيزياء

This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.

[Williams_Peterkin_1990_pp._63–84-1] Williams, P. F.؛ Peterkin, F. E. (1990)، "Trigatron Spark Gaps"، Gas Discharge Closing Switches، Boston, MA: Springer US، ص. 63–84، doi:10.1007/978-1-4899-2130-7_4.

[Wang_Jia_Liu_2018_pp._256–260-2] Wang, Langning؛ Jia, Yongsheng؛ Liu, Jinliang (2018)، "Photoconductive semiconductor switch-based triggering with 1 ns jitter for trigatron"، Matter and Radiation at Extremes، AIP Publishing، 3 (5): 256–260، doi:10.1016/j.mre.2017.12.006، ISSN 2468-080X.

[Williams_Peterkin_1989_pp._4163–4175-3] Williams, P. F.؛ Peterkin, F. E. (1989)، "Triggering in trigatron spark gaps: A fundamental study"، Journal of Applied Physics، AIP Publishing، 66 (9): 4163–4175، doi:10.1063/1.344001، ISSN 0021-8979.

[手机知网_2021-4] "Trigatron开关大电荷量传输实验研究-高压电器2007年02期-手机知网"، 手机知网 (باللغة الصينية)، 23 نوفمبر 2021، مؤرشف من الأصل في 23 نوفمبر 2021، اطلع عليه بتاريخ 23 نوفمبر 2021.

[Nature_1956-5] "Path of the Trigatron Spark"، Nature، 20 أكتوبر 1956، مؤرشف من الأصل في 23 نوفمبر 2021، اطلع عليه بتاريخ 23 نوفمبر 2021.

[IEEE_2021-6] "Switching characteristics of a gas trigatron operated in single and double trigger mode"، IEEE Xplore، 05 أكتوبر 2021، مؤرشف من الأصل في 23 نوفمبر 2021، اطلع عليه بتاريخ 23 نوفمبر 2021.

[Sletten_Lewis_1957_p=54-7] Sletten, A.M.؛ Lewis, T.J. (1957)، "Characteristics of the trigatron spark-gap"، Proceedings of the IEE Part C: Monographs، Institution of Engineering and Technology (IET)، 104 (5): 54، doi:10.1049/pi-c.1957.0008، ISSN 0369-8904.

[Min_Anbi_Dianlin_Yanqing_2021_pp._269–272-8] Min, Luo؛ Anbi, Chang؛ Dianlin, Zhao؛ Yanqing, Gan؛ Shenggang, Gong؛ Zhong, Liu (12 نوفمبر 2021)، "Optimization of MV-class repetitive trigatron switch"، High Power Laser and Particle Beams، 18 (2): 269–272، ISSN 1001-4322 ISSN 1001-4322، مؤرشف من الأصل في 23 نوفمبر 2021، اطلع عليه بتاريخ 23 نوفمبر 2021. {{استشهاد بدورية محكمة}}: تأكد من صحة قيمة |issn= (مساعدة)

[IEEE_Xplore_2021-9] "The influence of polarity on trigatron switching performance"، IEEE Xplore، 05 أكتوبر 2021، مؤرشف من الأصل في 23 نوفمبر 2021، اطلع عليه بتاريخ 23 نوفمبر 2021.

[Chen_Yang_Fan_Li_2020_p=023501-10] Chen, Li؛ Yang, Weihong؛ Fan, Hao؛ Li, Xinwen؛ Li, Ying (2020)، "The injected plasma triggered breakdown of the trigatron spark gap"، Physics of Plasmas، AIP Publishing، 27 (2): 023501، doi:10.1063/1.5126506، ISSN 1070-664X.

[Xplore_2021-11] "The design and electrostatic modelling of a high voltage, low jitter trigatron for repetitive operation"، IEEE Xplore، 05 أكتوبر 2021، مؤرشف من الأصل في 24 نوفمبر 2021، اطلع عليه بتاريخ 23 نوفمبر 2021.

[IEEE_Xplore-12] "An investigation of trigatron breakdown by two different mechanisms"، IEEE Xplore، 05 أكتوبر 2021، مؤرشف من الأصل في 23 نوفمبر 2021، اطلع عليه بتاريخ 23 نوفمبر 2021.

[Zhu_Huang_Cheng_Yin_2009_p=113303-13] Zhu, H. H.؛ Huang, L.؛ Cheng, Z. H.؛ Yin, J.؛ Tang, H. Q. (2009)، "Effect of the gap on discharge characteristics of the three-electrode trigatron switch"، Journal of Applied Physics، AIP Publishing، 105 (11): 113303، doi:10.1063/1.3131692، ISSN 0021-8979.

[Chen_Fan_Cao_Yang_p=015002-14] Chen, Li؛ Fan, Hao؛ Cao, Ruifeng؛ Yang, Weihong؛ Li, Ying (01 يناير 2020)، "Study on the breakdown characteristics of the trigatron spark gap triggered by plasma jet"، AIP Advances، AIP Publishing، 10 (1): 015002، doi:10.1063/1.5128773، ISSN 2158-3226.