Untersuchungen zur Optimierung eines Mehrkanal-Hochleistungsschaltsystems

Diplomarbeit aus dem Jahr 1995 im Fachbereich Physik - Experimentalphysik, Note: 1,3, Friedrich-Alexander-Universitt Erlangen-Nrnberg (Unbekannt), Sprache: Deutsch, Abstract: Inhaltsangabe:Zusammenfassung:
Durch Minimierung der Erosion sollte fr ein Hochleistungsschaltsystem (Spannung grer gleich 15 kV, Strom grer gleich 100 kA, Entladezeit grer gleich 1 s) auf der Basis eines radialen Mehrkanal-Pseudofunkenschalters die Lebensdauer erhht werden.
Smtliche Messungen wurden an einem schwach gedmpften Entladekreis mit einer Stromumkehr von 90 % und einer Kapazitt von 2,2 F, 6,6 F bzw. 108 F durchgefhrt. Zur leichten Variation der Geometrie war jeder Schaltertyp lediglich mit einem Glasisolator versehen und mit O-Ringen gedichtet.
Es zeigte sich, da beim radialen Schalterdesign, entgegen dem koaxialen Design, die Lebensdauer des Schalters fr Entladezeit grer gleich 0,5 s und Strme grer gleich 30 kA durch die Erosion im unteren Bereich der Schalter-Hauptelektroden begrenzt wird. Es muten also sowohl eine Geometrie als auch ein Material fr die Elektroden gefunden werden, die eine mglichst geringe Erosion versprechen. Hierzu wurden Brennspuren- und optischen Untersuchungen sowie Lebensdauertests durchgefhrt.
Einerseits wurden Schalter mit drei, fnf, sechs und sieben Entladekanlen untersucht. Wegen Problemen mit der synchronen Triggerung aller Kanle scheinen aber nach wie vor drei Kanle eine optimale Anzahl zu sein.
Andererseits konnte durch eine Verlngerung des Plasma-Laufweges bei konstanter Strompulslnge zwar eine Erosionsminimierung an einem 3-Kanal-Schalter festgestellt werden, jedoch wird durch einen lngeren Strompuls dieser Effekt vernichtet.
Durch eine geometrische Vernderung des radialen Schalters kann also die Lebensdauer nicht erhht werden.
Neben Messing (Ms) und Molybdn (Mo) als Elektrodenwerkstoff wurde, basierend auf den Ergebnissen frherer Untersuchungen, auch Siliziumkarbid (SiC) verwendet. Ein Vergleich zweier Tests