專利名稱：氣體放電管中應(yīng)用消氣劑的方法及使用消氣劑的氣體放電管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及應(yīng)用于信號、電源系統(tǒng)中防止雷擊、電磁脈沖帶來的過電壓及操作過
電壓對電子設(shè)備造成損害的氣體放電管，清除其除惰性氣體外的影響氣體放電管電氣特性 的雜質(zhì)氣體的技術(shù)及相應(yīng)的氣體放電管，尤其指一種在氣體放電管中應(yīng)用消氣劑，將影響 氣體放電管電氣特性的雜質(zhì)氣體含量清除至最少的技術(shù)及相應(yīng)的氣體放電管。
背景技術(shù)：
氣體放電管(包括金屬陶瓷氣體放電管)在電源系統(tǒng)中防止雷擊、電磁脈沖帶來 的過電壓及操作過電壓對電子設(shè)備所造成的損害中有著廣泛的應(yīng)用。以金屬陶瓷氣體放電 管為例，其包括一對電極和金屬化陶瓷管，兩個電極與金屬化陶瓷管進行氣密性封接，在其 進行氣密性封接前，一直處于高溫高真空狀態(tài)以排除雜質(zhì)氣體，然后充以惰性氣體進行氣 密性封接，便形成惰性氣體放電間隙。當(dāng)遇雷擊等過電壓時，放電間隙中的惰性氣體電離成 等離子體，在電極電壓的作用下形成大量的離子流，即產(chǎn)生放電電流將雷擊過電壓產(chǎn)生的 能量泄放至大地，使交流電源系統(tǒng)免受雷擊等過電壓的襲擊而受到保護。
金屬陶瓷氣體放電管內(nèi)惰性氣體中雜質(zhì)氣體含量的多少對惰性氣體的放電的電 氣特性產(chǎn)生直接影響。金屬陶瓷氣體放電管內(nèi)惰性氣體中雜質(zhì)氣體含量越少，放電管的電 氣特性越好，工作性能就越穩(wěn)定，雜質(zhì)氣體含量越多，氣體放電管的電氣特性就越差。因此， 金屬陶瓷氣體放電管雜質(zhì)氣體含量的多少是衡量金屬陶瓷氣體放電管質(zhì)量品質(zhì)的重要指 標(biāo)。金屬陶瓷氣體放電管內(nèi)含有諸如氧氣，水蒸氣，二氧化碳等等影響氣體放電的雜質(zhì)氣 體，來源有三 其一，在金屬陶瓷氣體放電管的制作過程中必須經(jīng)過排氣密封的工序，排氣密封 均在處于真空狀態(tài)的設(shè)施中進行。由于真空狀態(tài)是相對的，不可能做到絕對的真空，因而金 屬陶瓷氣體放電管內(nèi)形成的真空度也是相對的，哪怕達到1X10—4Pa的真空度，其內(nèi)仍有殘 余的諸如氧氣，水蒸氣，二氧化碳等等影響氣體放電的雜質(zhì)氣體。 其二，金屬陶瓷氣體放電管用以發(fā)射電子的金屬氧化物涂層的粘結(jié)劑為水溶性的 硅酸鹽，其結(jié)晶過程中內(nèi)部的雜質(zhì)氣體無法排除干凈，在放電管存放和使用過程中會緩慢 的釋放雜質(zhì)氣體。 其三，作為產(chǎn)品的金屬陶瓷氣體放電管生產(chǎn)出來之后，即在使用過程中，由于與空 氣接觸，管內(nèi)管外氣壓懸殊，加之金屬陶瓷管由結(jié)晶成顆粒狀的陶瓷質(zhì)材料構(gòu)成，處于相對 高壓狀態(tài)的管外的空氣會緩慢地向低壓狀態(tài)的管內(nèi)滲透而產(chǎn)生漏氣，使管內(nèi)諸如氧氣，水 蒸氣，二氧化碳等等雜質(zhì)氣體含量增加。 現(xiàn)有技術(shù)的金屬陶瓷氣體放電管由兩個電極和金屬化瓷管密封成惰性氣體放電 間隙，因為上述原因其電氣參數(shù)的穩(wěn)定性受到嚴重影響，體現(xiàn)在錫焊(或熱處理)及儲存一 定時間后，直流擊穿電壓都會嚴重漂移，嚴重影響金屬陶瓷氣體放電管的儲存及使用壽命， 現(xiàn)有技術(shù)生產(chǎn)的金屬陶瓷氣體放電管全部存在上述問題，也一直是困擾放電管行業(yè)工程技術(shù)人員及生產(chǎn)企業(yè)的一塊心病。 為了盡量減少金屬陶瓷氣體放電管內(nèi)的諸如氧氣，水蒸氣，二氧化碳等等雜質(zhì)氣 體的含量，人們試圖借助消氣劑，在管內(nèi)使用消氣劑。 一方面，消氣劑可以與制作時管內(nèi)殘 余的諸如氧氣，水蒸氣，二氧化碳等等雜質(zhì)氣體發(fā)生物理或/和化學(xué)反應(yīng)，使管內(nèi)殘余的諸 如氧氣，水蒸氣，二氧化碳等等雜質(zhì)氣體被吸收消除；另一方面，在使用及儲存過程中，消 氣劑也可以與滲透到管內(nèi)的氧氣，水蒸氣，二氧化碳等等發(fā)生物理或/和化學(xué)反應(yīng)，諸如氧 氣，水蒸氣，二氧化碳等等雜質(zhì)氣體隨即滲透到管內(nèi)，隨即被吸收消除。然而，令人遺憾的 是，至今無法在金屬陶瓷氣體放電管內(nèi)使用消氣劑。究其原因，主要在于現(xiàn)有技術(shù)的金屬陶 瓷氣體放電管不具備使用消氣劑的條件抓消氣劑放在何處？ 現(xiàn)有技術(shù)的金屬陶瓷氣體放電管由兩個電極和金屬化瓷管密封成惰性氣體放電 間隙。若要在管內(nèi)放置消氣劑以消除諸如氧氣，水蒸氣，二氧化碳等等的雜質(zhì)氣體，放置消 氣劑的位置只有電極的管內(nèi)部位和金屬化瓷管內(nèi)表面兩個選擇。電極的管內(nèi)部位恰好面對 惰性氣體等離子體的放電路徑，若把消氣劑放置在電極的管內(nèi)部位，會對惰性氣體放電產(chǎn) 生干擾甚至造成短路，顯然，把消氣劑放置在電極的管內(nèi)部位是行不通的。同時消氣劑無法 放置在金屬化瓷管內(nèi)表面。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題是，克服現(xiàn)有技術(shù)的金屬陶瓷氣體放電管無法使用消
氣劑的不足，推出一種氣體放電管中應(yīng)用消氣劑的方法及使用消氣劑的氣體放電管，使金 屬陶瓷氣體放電管內(nèi)的除惰性氣體以外的雜質(zhì)氣體在任何時候都很少很少，以提高金屬陶 瓷氣體放電管電氣參數(shù)的穩(wěn)定性及儲存和使用壽命。 為了實現(xiàn)上述目的，完成上述任務(wù)，本發(fā)明一種氣體放電管中應(yīng)用消氣劑的方法 及使用消氣劑的氣體放電管采用如下技術(shù)方案
—種氣體放電管中應(yīng)用消氣劑的方法，包括 消氣劑的選擇，設(shè)置安裝原則，消氣劑設(shè)置安裝在金屬陶瓷氣體放電管內(nèi)與惰性 氣體相連通的任何部位，消氣劑的安裝不應(yīng)影響惰性氣體氣體放電間隙的電場分布，選擇 的消氣劑不應(yīng)影響氣體放電間隙的絕緣強度。 其消氣劑通過物理過程或/和化學(xué)反應(yīng)方式消除除惰性氣體以外的雜質(zhì)氣體、而 不與惰性氣體發(fā)生物理過程或/和化學(xué)反應(yīng)。 3、消氣劑可制造成各種形狀，如片狀、條狀、環(huán)狀、薄狀或顆粒狀等等的消氣劑。
使用消氣劑的氣體放電管，包括外電極、內(nèi)電極及金屬化瓷環(huán)，外電極呈一端開口 另一端有底的筒體，內(nèi)電極的一端伸進外電極的筒體內(nèi)，在外電極的筒口部位與內(nèi)電極伸 進外電極的筒口部位間安裝金屬化瓷環(huán)并進行氣密性封接；在內(nèi)電極伸進外電極的一端的 頂壁與其相對的外電極的底壁之間墊以陶瓷片；在金屬化瓷環(huán)與陶瓷片之間安裝陶瓷環(huán)， 陶瓷環(huán)圍圈內(nèi)電極；內(nèi)電極、外電極、陶瓷片及陶瓷環(huán)圍圈成惰性氣體放電間隙；在與惰性 氣體放電間隙相接觸或與惰性氣體放電間隙相連通的部位設(shè)置安裝消氣劑，其消氣劑通過 物理過程或/和化學(xué)反應(yīng)方式清除惰性氣體以外的雜質(zhì)氣體，而不與惰性氣體發(fā)生物理過 程或/和化學(xué)反應(yīng)。 消氣劑可制造成各種形狀，如片狀、條狀、環(huán)狀、薄狀或顆粒狀等等的消氣劑，將其設(shè)置安裝于內(nèi)電極伸進外電極的一端的頂壁的凹坑、或外電極的頂壁與陶瓷片的上表面之間、或陶瓷環(huán)的上表面。 本發(fā)明一種氣體放電管中應(yīng)用消氣劑的方法及使用消氣劑的氣體放電管工作機理如下 上述消氣劑為合金或金屬與非金屬的混合體。它能與諸如氧氣、二氧化碳、水等等
極性氣體發(fā)生物理過程或/和化學(xué)反應(yīng)。同時，它不與惰性氣體發(fā)生物理過程或/和化學(xué)
反應(yīng)。當(dāng)這種消氣劑設(shè)置安裝于金屬陶瓷氣體放電管內(nèi)，并且它與惰性氣體放電間隙接觸
或連通，就能與制作過程中殘留于管內(nèi)的或產(chǎn)品儲存及使用過程中從管外進入管內(nèi)的諸如
氧氣、水蒸氣、二氧化碳等等的雜質(zhì)氣體發(fā)生物理過程或/和化學(xué)反應(yīng)并予以清除，從而保
持惰性氣體放電間隙中惰性氣體的高純潔度，諸如氧氣、水蒸氣、二氧化碳等等的雜質(zhì)氣體
很少很少，從而大大提高金屬陶瓷氣體放電管的工作穩(wěn)定性及大大延長儲存使用壽命。 消氣劑可制造成各種形狀，如片狀、條狀、環(huán)狀、薄狀或顆粒狀等等的消氣劑，既可
以增大與惰性氣體放電間隙接觸或相通的面積，提高消氣的效果，也便于設(shè)置安裝。 內(nèi)電極伸進外電極的一端的頂壁的表面與外電極的底壁之間墊以陶瓷片，使內(nèi)電
極頂壁的表面既與惰性氣體放電間隙連通，又避開了惰性氣體的放電路徑，同時還避開了
惰性氣體放電時沖擊力的直面作用，適宜設(shè)置安裝消氣劑。陶瓷環(huán)的上表面與惰性氣體放
電間隙連通，不在惰性氣體的放電路徑上，不會受到惰性氣體放電時沖擊力的直面作用，因
此，也是適宜設(shè)置安裝消氣劑的位置。 同現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明一種氣體放電管中應(yīng)用消氣劑的方法及使用消氣劑的氣體放電管的有益效果在于 其一，由于設(shè)計內(nèi)電極及外電極結(jié)構(gòu)，并在內(nèi)電極伸進外電極的一端的頂壁與其相對的外電極的底壁之間墊以陶瓷片，在金屬化瓷環(huán)與陶瓷片之間安裝陶瓷環(huán)，便在金屬陶瓷氣體放電管內(nèi)產(chǎn)生了適宜設(shè)置安裝消氣劑的位置，為設(shè)置安裝消氣劑創(chuàng)造了必不可少的條件，使設(shè)置安裝消氣劑成為可能。 其二，消氣劑只與諸氧氣、水蒸氣、二氧化碳等等的雜質(zhì)氣體發(fā)生物理過程或/和化學(xué)反應(yīng)，不與惰性氣體發(fā)生物理過程或/和化學(xué)反應(yīng)，因而，可以使金屬陶瓷氣體放電管內(nèi)諸如氧氣、水蒸氣、二氧化碳等等的雜質(zhì)氣體始終保持在最低水平，使金屬陶瓷氣體放電管放電穩(wěn)定，使用壽命也長。 其三，消氣劑可制造成各種形狀，如片狀、條狀、環(huán)狀、薄狀或顆粒狀等等的消氣劑，既可以增大與惰性氣體放電間隙接觸或相通的面積，提高消氣的效果，也便于設(shè)置安裝。 其四，用途廣，可在電子設(shè)備、電源系統(tǒng)中防止雷擊、電磁脈沖帶來的過電壓及操作過電壓對電子設(shè)備所造成的損害中應(yīng)用。


圖1為本發(fā)明使用消氣劑的氣體放電管剖開立體圖。
圖2為本發(fā)明使用消氣劑的氣體放電管剖面圖(實施例一 )。
圖3為為本發(fā)明使用消氣劑的氣體放電管剖面圖(實施例二 )。
圖4為為本發(fā)明使用消氣劑的氣體放電管剖面圖(實施例三)。
圖中1、外電極；2、內(nèi)電極；3、金屬化瓷環(huán)；4、陶瓷片；5 、陶瓷環(huán)；6 、氣體放電間隙；7、焊料；8、消氣劑；9、凹坑。
具體實施例方式
下面，結(jié)合附圖介紹本實用新型的具體實施方式
。
—種氣體放電管中應(yīng)用消氣劑的方法，包括 1 、消氣劑設(shè)置安裝在金屬陶瓷氣體放電管內(nèi)與惰性氣體相連通的任何部位，所述消氣劑的安裝不應(yīng)影響惰性氣體氣體放電間隙的電場分布，所述消氣劑不應(yīng)影響氣體放電間隙的絕緣強度。 2、所述消氣劑通過物理過程或/和化學(xué)反應(yīng)方式消除除惰性氣體以外的雜質(zhì)氣體、而不與惰性氣體發(fā)生物理過程或/和化學(xué)反應(yīng)。 3、所述消氣劑可制造成各種形狀，如片狀、條狀、環(huán)狀、薄狀或顆粒狀等等的消氣劑。 如圖所示，使用消氣劑的氣體放電管，包括外電極1、內(nèi)電極2及金屬化瓷環(huán)3，外電極1呈一端開口另一端有底的筒體，內(nèi)電極2的一端伸進外電極1的筒體內(nèi)，在外電極1的筒口部位與內(nèi)電極2伸進外電極1的筒口部位間安裝金屬化瓷環(huán)3并進行氣密性封接；在內(nèi)電極2伸進外電極1的一端的頂壁與其相對的外電極1的底壁之間墊以陶瓷片4 ;在金屬化瓷環(huán)3與陶瓷片4之間安裝陶瓷環(huán)5，陶瓷環(huán)5圍圈內(nèi)電極2 ;內(nèi)電極2、外電極1、陶瓷片4及陶瓷環(huán)5圍圈成惰性氣體放電間隙6 ;在與惰性氣體放電間隙5相接觸或與惰性氣體放電間隙5相連通的部位設(shè)置安裝消氣劑8，其消氣劑8通過物理過程或/和化學(xué)反應(yīng)消除惰性氣體以外的雜質(zhì)氣體、而不與惰性氣體發(fā)生物理過程或/和化學(xué)反應(yīng)。
消氣劑8可制造成片狀的消氣劑，或條狀的消氣劑(包括成絲狀的消氣劑)，或環(huán)狀的消氣劑，或薄狀的消氣劑，將其設(shè)置安裝于內(nèi)電極2伸進外電極1的一端的頂壁的凹坑9 (圖2)、或外電極1的頂壁與陶瓷片4的上表面之間(圖3)、或陶瓷環(huán)5的上表面(圖4)。
外電極1及內(nèi)電極2用無氧銅制作，或用合金材料制作。
金屬化瓷環(huán)3分別與外電極1、內(nèi)電極2通過焊料7焊接。
焊料7可以是銀銅焊料。 金屬化瓷環(huán)3的內(nèi)徑與內(nèi)電極2的相應(yīng)部位的外徑匹配，金屬化瓷環(huán)3的外徑與外電極1的內(nèi)徑匹配。 陶瓷片4及陶瓷環(huán)5選用普通的陶瓷材料制作，不必用金屬化瓷片制作，既能滿足功能需要，又能降低成本。 以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例，并非對本發(fā)明的技術(shù)范圍作任何限制。本行業(yè)的技術(shù)人員，在本技術(shù)方案的啟迪下，可以做出一些變形與修改，凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上的實施例所作的任何修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1、氣體放電管中應(yīng)用消氣劑的方法，其特征在于消氣劑設(shè)置安裝在金屬陶瓷氣體放電管內(nèi)與惰性氣體放電間隙相連通的部位；所述消氣劑的安裝不應(yīng)影響惰性氣體氣體放電間隙的電場分布；所述消氣劑不應(yīng)影響氣體放電間隙的絕緣強度；所述消氣劑可制造成如片狀、條狀、環(huán)狀、薄狀或顆粒狀消氣劑；所述消氣劑通過物理過程或/和化學(xué)反應(yīng)方式消除惰性氣體放電間隙中除惰性氣體以外的影響氣體放電電氣特性的雜質(zhì)氣體，而不與惰性氣體發(fā)生物理過程或/和化學(xué)反應(yīng)。
2. 使用消氣劑的氣體放電管，其特征在于包括外電極(1)、內(nèi)電極(2)及金屬化瓷環(huán) (3)，外電極(1)呈一端開口另一端有底的簡體，內(nèi)電極(2)的一端伸進外電極(1)的簡體 內(nèi)，在外電極(1)的筒口部位與內(nèi)電極(2)伸進外電極(1)的筒口部位間安裝金屬化瓷環(huán) (3)并進行氣密性封接；在內(nèi)電極(2)伸進外電極(1)的一端的頂壁與其相對的外電極(1) 的底壁之間墊以陶瓷片(4);在金屬化瓷環(huán)(3)與陶瓷片(4)之間安裝陶瓷環(huán)(5)，陶瓷環(huán) (5)圍圈內(nèi)電極(2);內(nèi)電極(2)、外電極(1)、陶瓷片(4)及陶瓷環(huán)(5)圍圈成惰性氣體放 電間隙(6);在與惰性氣體放電間隙(6)相接觸或與惰性氣體放電間隙(6)相連通的部位 設(shè)置安裝消氣劑(8)，其消氣劑(8)通過物理過程或/和化學(xué)反應(yīng)方式消除惰性氣體放電間 隙中除惰性氣體以外的影響氣體放電電氣特性的雜質(zhì)氣體，而不與惰性氣體發(fā)生物理過程 或/和化學(xué)反應(yīng)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的使用消氣劑的氣體放電管，其特征在于消氣劑(8)可制造 如片狀，條狀，環(huán)狀，薄狀或顆粒狀的消氣劑。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的使用消氣劑的氣體放電管，其特征在于消氣劑(8)設(shè) 置安裝于內(nèi)電極(2)伸進外電極(1)的一端的頂壁的凹坑(9)、或外電極(1)的頂壁與陶瓷 片(4)的上表面之間、或陶瓷環(huán)(5)的上表面。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的使用消氣劑的氣體放電管，其特征在于外電極(1)及內(nèi)電 極(2)用無氧銅制作，或用合金材料制作。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的使用消氣劑的氣體放電管，其特征在于金屬化瓷環(huán)(3)分 別與外電極(D、內(nèi)電極(2)通過焊料(7)焊接。
全文摘要
氣體放電管中應(yīng)用消氣劑的方法及使用消氣劑的氣體放電管，涉及應(yīng)用于信號、電源系統(tǒng)中防止雷擊、電磁脈沖帶來的過電壓及操作過電壓對電子設(shè)備造成損害的氣體放電管，保持其除惰性氣體外的諸如氧氣，水蒸氣，二氧化碳等等雜質(zhì)氣體含量最少的技術(shù)及相應(yīng)的氣體放電管。其方法包括把消氣劑設(shè)置安裝在金屬陶瓷氣體放電管內(nèi)與惰性氣體放電間隙相接觸或與惰性氣體放電間隙相連通的部位，消氣劑可制造成各種形狀。使用消氣劑的氣體放電管，包括外電極、內(nèi)電極、金屬化瓷環(huán)，陶瓷片及陶瓷環(huán)，在內(nèi)電極伸進外電極的一端的頂壁的凹坑、或內(nèi)電極的頂壁表面、或陶瓷環(huán)的上表面安裝消氣劑。金屬陶瓷氣體放電管放電更穩(wěn)定，儲存使用壽命增長。
文檔編號H01T4/12GK101777732SQ20091030577
公開日2010年7月14日 申請日期2009年8月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月19日
發(fā)明者曾獻昌 申請人:東莞市新鉑錸電子有限公司