本發明涉及一種電磁脈沖發生裝置，尤其是一種陰極和陽極間距精確可調，并能保證觸發電極居中的三電極氣體火花開關裝置，具體的說是一種間隙精確可調的三電極氣體火花開關。

背景技術：

在電磁脈沖生物效應實驗中，需要用到脈沖源作為脈沖發生裝置，而氣體火花開關作為脈沖源的核心部件，其性能至關重要。開關的間隙對輸出脈沖的參數有決定性的作用，采用間隙可調的開關可保證輸出脈沖參數的多樣性，有利于開展電磁脈沖生物效應實驗。

目前，三電極氣體火花開關或者間距固定，調節需要手動打開開關外殼更換不同長度的電極，使用便利性欠佳；或者采用，一電極固定，調節另一電極的方式，無法保證觸發電極的居中性，開關的輸出特性受到很大的限制。因此，提供一種便利、可靠、間距連續精確可調并能保證觸發電極居中的三電極氣體火花開關具有重要的意義。

技術實現要素：

本發明的目的是針對現有技術的不足，提供一種間隙精確可調的三電極氣體火花開關，能夠方便且精確調節開關中陰極和陽極的距離，并確保觸發電極時刻位于陰極和陽極的居中位置，保證電磁脈沖輸出的準確性和多樣性。

本發明的技術方案是：

一種間隙精確可調的三電極氣體火花開關，包括殼體，所述殼體內設有陽極滑塊和陰極滑塊；該陽極滑塊和陰極滑塊上分別設有相互對置的陽極和陰極；該陽極和陰極之間的居中處設有固定在所述殼體上的觸發電極；所述陽極滑塊和陰極滑塊上活動貫穿一導向桿，該導向桿的兩端安裝在所述殼體上，且其左端與一電容相連，右端伸出所述殼體；所述陽極滑塊和陰極滑塊上還貫穿安裝一螺桿；該螺桿與所述導向桿相互平行，并通過兩段互為反向的螺紋與所述陽極滑塊和陰極滑塊分別嚙合；所述螺桿的一端連接一電機，能夠在該電機的驅動下旋轉，進而帶動所述陽極滑塊和陰極滑塊同時作反向移動。

進一步的，所述殼體為圓筒形，其側壁包括相互拼接的左防護罩和右防護罩，其兩端分別設有可拆卸的左端蓋和右端蓋；所述左防護罩和右防護罩內側分別設有左絕緣罩和右絕緣罩；所述左絕緣罩為圓柱形，并將所述電機安裝其中；所述右絕緣罩為左端開敞的圓筒形，并與所述左絕緣罩拼接形成工作腔，使所述陽極滑塊和陰極滑塊置于該工作腔中。

進一步的，所述螺桿的左端通過聯軸器與所述電機的輸出軸相連，其右端安裝在一軸承上；該軸承采用過盈配合固定于右端蓋內。

進一步的，所述導向桿包括由金屬材料制成的左導向桿和右導向桿，并通過一導向絕緣塊將兩者連接為一體；所述陽極滑塊和陰極滑塊分別安裝在所述左導向桿和右導向桿上，并使該導向絕緣塊位于所述陽極滑塊和陰極滑塊中間。

進一步的，所述導向桿的左端安裝在所述左絕緣罩上，右端套接一輸出絕緣芯后安裝在所述右絕緣罩和右端蓋上，并伸出右端蓋。

進一步的，所述陽極滑塊和陰極滑塊的形狀和結構相同，均包括上滑塊和下滑塊，并通過T型絕緣塊將所述上滑塊和下滑塊連接為一體且相互絕緣；所述陽極和陰極分別設置于對應的上滑塊中；所述上滑塊套接在所述導向桿上；所述下滑塊套接在所述螺桿上。

進一步的，所述觸發電極為針形，通過一帶凸臺的螺柱固定在所述右防護罩上，并使所述觸發電極前端置于所述陽極和陰極的正中間；所述螺柱與所述右防護罩之間設有絕緣件。

進一步的，所述電機為直流伺服電機，其接線柱設于所述左端蓋的外側。

進一步的，所述電容為無感電容，并與設于所述殼體上的高壓輸入接線柱相連。

本發明的有益效果：

本發明設計合理，操控簡單，能夠方便而精準的調節陽極和陰極之間的距離，并保證觸發電極始終處于陽極和陰極之間的正中位置，從而，保證了電磁脈沖輸出的準確性和多樣性。

附圖說明

圖1是本發明的剖視圖。

圖2是圖1的C-C剖視圖。

其中：1-左端蓋；2-左絕緣罩；3-左防護罩；4-高壓輸入絕緣芯；5-高壓輸入接線柱；6-右防護罩；7-導向絕緣塊；8-右絕緣罩；9-右端蓋；10-輸出絕緣芯；11-導向桿；12-軸承；13-T型絕緣塊；14-上滑塊；15-下滑塊；16-陰極；17-陽極；18-陽極滑塊；19-陰極滑塊；20-螺桿；21-聯軸器；23-電機；24-接線柱；27-電容；28-高壓氣嘴；29-螺柱；30-絕緣件；31-觸發電極。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步的說明。

本文中所涉“左”、“右”“上”“下”皆為方便敘述而設，并非對本結構的限定。

如圖1和圖2所示。

一種間隙精確可調的三電極氣體火花開關，包括殼體。所述殼體為圓筒形，其側壁包括相互拼接的左防護罩3和右防護罩6，其兩端分別設有通過螺釘等連接件相連接的左端蓋1和右端蓋9；所述左防護罩3和右防護罩6內側分別設有左絕緣罩3和右絕緣罩8；所述左絕緣罩3為圓柱形，所述右絕緣罩8為左端開敞的圓筒形，兩者拼接形成工作腔，并在該工作腔中設置陽極滑塊18和陰極滑塊19。

所述陽極滑塊18和陰極滑塊19的形狀和結構相同，均包括由金屬材料制成的上滑塊14和下滑塊15，并通過T型絕緣塊13將所述上滑塊14和下滑塊15連接為一體且相互絕緣。所述陽極滑塊18和陰極滑塊19對應的兩個上滑塊14中分別通過螺紋嵌套固定安裝陽極17和陰極16。同時，該兩個上滑塊14活動套接在一導向桿11上，使所述陽極17和陰極16保持相互正對，并使所述陽極滑塊18和陰極滑塊19能夠沿該導向桿11移動。

所述導向桿11包括由金屬材料制成的左導向桿和右導向桿，以及導向絕緣塊7。所述左導向桿的右端和右導向桿的左端分別旋接在所述導向絕緣塊7上，使左、右導向桿連成為一體，但彼此相互絕緣。而且，該導向絕緣塊7位于所述陽極滑塊18和陰極滑塊19之間，使所述左、右導向桿分別與所述陽極滑塊18和陰極滑塊19連接。所述左導向桿的左端安裝在所述左絕緣罩2上，并與安裝在所述左絕緣罩2內的電容27相連接，使電容27的高壓直流電能夠通過該左導向桿和上滑塊14而流至陽極17處。所述右導向桿的右端套接一輸出絕緣芯10后安裝在所述右絕緣罩8和右端蓋9上，并伸出右端蓋9，使其成為與陰極16連通的脈沖輸出端。

所述電容27為無感電容，并與設于所述殼體上的高壓輸入接線柱5相連。該高壓輸入接線柱5上還套裝一高壓輸入絕緣芯4，確保高壓輸入的安全性。

所述陽極滑塊18和陰極滑塊19對應的兩個下滑塊15套接在一螺桿20上。該螺桿20與所述導向桿11相互平行，并通過兩段互為反向的螺紋與所述陽極滑塊18和陰極滑塊19分別嚙合。該螺桿20的左端通過聯軸器21與一電機23的輸出軸相連，其右端通過一軸承12安裝在右端蓋9上，使該螺桿20能夠在所述電機23的驅動下旋轉，并帶動與之嚙合的所述陽極滑塊18和陰極滑塊19同時作反向移動。所述軸承12采用過盈配合固定于右端蓋9內，對螺桿20進行限位，并使轉動平滑。

所述陽極17和陰極16之間設有觸發電極31。該觸發電極31為針形，通過一帶凸臺的螺柱29固定在所述右防護罩6上，并使所述觸發電極31前端置于所述陽極17和陰極16的正中間，確保能夠準確的對高壓環境下的陽極17和陰極16進行觸發放電。所述螺柱29與所述右防護罩6之間設有絕緣件30，確保絕緣良好。

所述電機23為直流伺服電機，安裝在所述左絕緣罩2內，并使電機接線柱24設于所述左端蓋1之外，使結構緊湊，并便于接線。

所述左端蓋1上還設有高壓氣嘴28，可從此處向殼體內灌注高壓氣體。同時，在本裝置的各連接處均設置O型密封圈，保證內部的氣密性。本裝置中的各絕緣結構均由聚四氟乙烯制成。

本發明在使用中，可以通過電機驅動螺桿旋轉，帶動陽極滑塊和陰極滑塊作反向移動，進而可以改變安裝在陽極滑塊和陰極滑塊上的陽極和陰極之間的距離。而且，還確保了觸發電極始終處于陽極和陰極的正中間，使脈沖的發生更加準確和多樣。通過選配不同的伺服電機和螺桿的螺紋精度，可以相應的改變脈沖的變化。

本發明的調節精度視直流伺服電機控制精度，以及雙向螺杠、陽極滑塊和陰極滑塊的螺紋加工精度而定，推薦為0.02mm；陽極和陰極間距調節范圍視工作腔的大小而定，推薦為0-100mm之間。

本發明未涉及部分均與現有技術相同或可采用現有技術加以實現。