CH382847A

CH382847A - Procédé de génération d'impulsions à haute fréquence de grande puissance et générateur pour sa mise oeuvre

Info

Publication number: CH382847A
Application number: CH980662A
Authority: CH
Inventors: S Weibel Erich; Keller Robert
Original assignee: S Weibel Erich; Keller Robert
Priority date: 1962-08-16
Filing date: 1962-08-16
Publication date: 1964-10-15

Description

Procédé de génération d'impulsions à haute fréquence de grande puissance et générateur pour sa mise en aeuvre Certaines expériences relatives au chauffage, au confinement ou à la stabifi !ration de plasmas (milieux gazeux ionisés) nécessitent des impulsions de haute fréquence,

de l'ordre de 1 à 20 MHz et d'une puis- sance allant de 5 à 100 MW. Ces expériences ne peuvent actuellement pratiquement pas être réalisées car il n'existe actuellement pas de générateur haute fréquence permettant de délivrer des puissances aussi élevées. En effet

les générateurs actuels à tubes éliec- troniques permettent d'atteindre des puissances de l'ordre de quelques MW seulement dans les meilleurs conditions.

D'un autre côté il est bien connu que la puis- sance réactive de la décharge d'une capacité peut atteindre aisément des centaines de MW.

Toutefois si l'on désire délivrer cette puissance à une charge résistive, l'impulsion haute fréquence dégénère en une seule oscillation très, fortement amortie.

Dans ce qui. suit -on tendra à montrer comment on peut obtenir lies grandes puissancesi typiques des décharges capacitives tout en ayant une impulsion non amortie pendant une durée prédéterminée en combinant plusieurs circuits oscillants de façon adé quate.

La présente invention a pour objet un procédé de génération d'impulsions à haute fréquence et de grande puissance qui est caractérisé par le fait qu'on imprime une onde de tension ou de courant sur une ligne de transmission en empêchant la propagation de celle-ci, puis qu'on provoque la propagation de cette onde le long de la ligne de transmission.

La présente invention a également pour objet un générateur pour la mise en couvre du procédé défini ci-dessus qui est caractérisé par le fait qu'il comporte une ligne de transmission subdivisée en plusieurs sec tions destinées à être portées à des potentiels ou à être parcourues par des courants déterminés afin

d'imprimer une onde sur cette ligne de transmission, et des moyens, de connexion permettant de réaliser les conditions nécessaires à la propagation de cette onde le long de la ligne de transmission.

Le dessin. :annexé illustre, schématiquement et à titre d'exemple, trois formes d'exécution du généra- tour selon l'invention.

La fig. 1 illustre une première forme d'exécution schématisée du générateur.

La fig. 2 illustre l'onde qui est imprimée sur la ligne de transmission du générateur illustré à la fig. 1. La fig. 3 illustre le mode de propagation et de réflexion d'une onde le long d'une ligne de trans- mission sans perte.

La fig. 4 illustre une ligne à éléments concentrés. La fig. 5 représente une variante de la première forme d'exécution du générateur, basée sur la ligne de la fig. 4 et utilisant six sections pour une longueur d'onde.

Les, fig. 6 et 7 illustrent une seconde forme d'exé cution du générateur et une variante basées sur la ligne illustrée à la fig. 4.

La fig. 8 illustre une troisième forme d'exécution du générateur selon l'invention.

Les fig. 9 et 10 illustrent la répartition des ten- sions et des courants sur la ligne de transmission du générateur dans un case particulier selon la fig. 8, à l'instant où l'interrupteur en Xn se ferme.

Les fig. 11 et 12 illustrent un, autre cas parti culier des fig. 9 et 10 respectivement.

La fig. 13 illustre une première variante du géné rateur selon la fig. 8.

Les fig. 14 et 15 illustrent la répartition des ten sions et des, courants sur la lignede transmission du générateur illustré à 11a fig. 13, à l'instant où l'inter rupteur en Xn se ferme.

La fig. 16 illustre une seconde variante du géné rateur selon la fig. 8.

Le procédé de génération d'impulsions de haute fréquence de grande puissance qui va être décrit con siste à imprimer sur une ligne de transmission une onde de tension ou de courant en empêchant toute propagation de celle-ci, puis à provoquer la propaga tion de cette onde le. long de la ligne de transmission.

Lors de la propagation de cette onde le long de la ligne de transmission, on récupère dans une charge résistive la totalité de la puissance de l'onde sans que celle-ci soit déformée ou amortie de façon gênante.

Considérons tout d'abord une ligne de transmis sion uniforme sans perte (fig. 1) présentant une impé- dance caractéristique Z et une vitesse de phase u.

Si on imprime au temps t = o une onde de tension, mais pas de courant, V (x, o) = Vo sin (kx) I (x, o) = o si V est la tension en Volts I est le courant en Ampères x est la distance le long de la ligne k est le nombre d'onde égal à w & Vo est la tension initiale en x = o w est égal à 2nf f est la

fréquence, et qu'ensuite on provoque la propagation de cette onde de tension, on obtient deux ondes identiques, l'une se propageant à gauche, l'autre à droite. Ces ondes répondent aux expressions
EMI0002.0061

EMI0002.0062
dans lesquelles Re représente la partie réelle de l'ex pression qu'il précède i est égal à
EMI0002.0067
e est la base des logarithmes naturels. Lorsque la ligne est court-circuitée en x = o et qu'elle

est terminée sur son impédance caractéristi que en x = H, H étant la longueur de la ligne, l'onde se déplaçant vers la droite (fig. 3) est absorbée dans la charge en x = H, tandis que l'onde se déplaçant vers la gauche est réfléchie en x = o puis rejoint celle se dirigeant vems la droite et est également absor bée dans la charge en x = H.

L'énergie ,totale accumulée dans la ligne de trans mission au temps t = o est donc
EMI0002.0089
Cette énergie totale est absorbée dans la charge sous forme d'une impulsion dont la puissance moyenne P, la fréquence f et la durée T sont données par les expressions
EMI0002.0097

P <SEP> - <SEP> V@
<tb> 8Z
<tb> f <SEP> = <SEP> uk/2,r
<tb> 2H
<tb> il Par les, moyens techniques actuels,

il est aisé de construire une ligne de transmission présentant une impédance caractéristique de l'ordre de 5 ohms et d'imprimer sur cette ligne une onde de tension dont la tension nominale est de l'ordre de 50 KV. Ce pro cédé permet donc de produire des impulsions d'une puissance de l'ordre de 60 MW,

ce qui n'a encore pas été réalisé jusqu'ici si l'on tient compte du fait que l'impulsion n'est pratiquement pas amortie ni déformée pendant sa durée T.

Pour imprimer l'onde de tension suer une ligne de transmission, on subdivise cette ligne de transmis sion en plusieurs sections égales et on relie ces diffé rentes sections les unes aux autres au moyen d'inter- rupteurs de sorte que ces sections peuvent être iso lées électriquement les unes par rapport aux autres.

Lorsque tous les interrupteurs sont ouverts, c'est- à-dire lorsque chaque section de la ligne de trans mission est isolée par rapport aux sections voisines,

on charge chacune de ces sections de manière à les porter à des potentiels bien déterminés. Les poten tielis auxquels sont portées ces sections sontdiffé- rents les uns des autres et se succèdent de .telle sorte que l'onde représentée par l'ensemble des <RTI

ID="0002.0151"> sections, portées chacune à son potentiel déterminé, repré sente suffisamment fidèlement une onde sinusoïdale par exemple ou toute autre forme d'onde désirée. Il est évident que plus lie nombre de sections de ligne de transmission est grand par période de l'onde que l'on désire imprimer, plus la forme de cette onde se rapproche de celle désirée.

Toutefois plus le nombre de sections augmente plus la complexité du généra teur devient grande. En pratique une onde sinu.soï- dale peut être réalisée avec suffisamment de préci sion avec une ligne de transmission comportant six sections par période dont deux sont portées à un potentiel égal à zéro,

deux à un potentiel positif et deux à un potentiel négatif. Une fois qu'on a ainsi imprimé l'onde de tension sur la ligne de transmission,

on connecte électrique- ment .toutes les sections de cette ligne ensemble à l'aide des interrupteurs et on provoque de la sorte la propagation de cette onde qui se propage le long de la ligne de transmission comme décrit plus haut.

Si sur une même ligne de transmission sans perte, on imprime non pas une onde de tension mais une onde de courant au temps t = O.
EMI0003.0001
V (x,o) = o et qu'on provoque ensuite la propagation de cette onde de courant, on arrive par un développement analogue à dies conclusions semblables.

En effet on retrouve la fonction de deux ondes se propageant dans des directions opposées dont l'une est absorbée directement dans la charge et dont l'autre est absor bée dans cette même charge après réflexion totale à l'une des extrémités de lia ligne de transmission. Cette charge terminant la ligne de transmission à l'une de ses extrémités étant égale à l'impédance caractéristi que de <RTI

ID="0003.0020"> cette ligne.

Pour imprimer cette onde de courant, on fait circuler des courants déterminés dans les différentes sections de la ligne de transmission à l'aide d'un ou de plusieurs générateurs de courant.

Les valeurs des courants choisis sont telles qu'elles reproduisent le .long de la ligne de transmission une onde de courant présentant une forme désirée, par exemple sinusdidale. Ici également plus lie nombre de sections de la ligne de transmission est grand,

plus la fidélité avec laquelle l'onde de courant désirée est reproduite est grande. Toutefois il est possible de limiter le nombre de sections à un nombre acceptable (cinq ou six) dû point de vue réalisation pratique tout en reproduisant de façon satisfaisante 1a forme de l'onde de courant désirée.

Lorsqu'on a ainsi imprimé l'onde de courant, on provoque sa propagation le long de la ligne de trans mission comme d'écrit plus haut, en interrompant au moyen d'interrupteurs l'alimentation en courant des différentes sections de la ligne.

On a vu qu'en provoquant une réflexion totale de l'onde de tension ou de courant à l'une des extré mités de la ligne de transmission et qu'en fermant l'autre extrémité de cette ligne sur son impédance caractéristique, on pouvait fournir à cette charge la totalité de la puissance correspondant à l'onde de tension imprimée sur la ligne de transmission.

Pour réaliser une réflexion totale à l'une des extrémités de la ligne de transmission, il est possible soit de court- circuiter celle-ci, soit au contraire de laisser cette ligne ouverte.

La première forme d'exécution représentée est un générateur utilisant l'impression d'une onde de ten sion.

Dans cette première forme d'exécution, illustrée à la fig. 1, ce générateur est constitué par une ligne de transmission, à self et capacité réparties, subdivi sées en différentes sections 2, égales -entre elles et séparées les unes des autres par des interrupteurs 3.

Dans l'exemple illustré, cette ligne de transmission est constituée simplement par deux conducteurs pa- rallèles et les interrupteurs 3 sont constitués par des éclateurs.

La fig. 2 illustre la forme de l'onde de tension imprimée sur cette ligne de transmission. A l'instant où l'on désire se faire propager l'onde ainsi imprimée,

il suffit de fermier simultanément les interrupteurs 3 de façon à relier électriquement lies sections 2 die ligne entre elles.

11 est souvent plus pratique de travailler avec des lignes de transmission à éléments concentrés. (IrC) telle que celle de la variante de la première forme d'exécution illustrée à la fig. 4.

Il est en effet plus facile d'établir la tension initiale aux bornes des con densateurs des différentes sections par exemple à l'aide de redresseurs 5 et de résistance die charge 6 (fig. 5). D'autre part i1 est possible de maintenir l'impédance de la ligne à une très faible valeur.

En référence à la fig. 4 les ondes se propageant le long de cette ligne sont régies par les expressions suivantes V, = Vo e ig (w) n -j- iwt
EMI0003.0171
où Vn et In sont respectivement les tensions et les courants à Feutrée de la section d'ordre n.

La constante de propagation g et l'impédance caractéristique Z die lia ligne sont données par
EMI0003.0181

EMI0003.0182
Le fait que g et Z dépendent de la fréquence f indique qu'une impulsion est déformée lors de sa propagation. Ceci peut également être déduit des expressions :

relatives à la vitesse de phase et à la vitesse de groupe de l'onde. (Par le terme vitesse on entend le nombre de sections de la ligne par courues par unité de temps) qui sont
EMI0003.0198
Pour lies besoins de cette discussion,

on considère que la fréquence f et l'impédance caractéristique Z sont connues. En effet ce sont deux paramètres de la ligne de transmission qui sont choisis en fonction des impulsions, que l'on désire obtenir. En outre 1!a constante de propagation peut être choisie à volonté.

Afin de minimiser la distorsion des impulsions,, il serait désirable de choisir g beaucoup plus petit que l'unité. Mais un tel choix rend le nombre de sections très grand, celui-ci étant inversement porportionnel à g.

Un choix de g =RTI ID="0003.0229" WI="5" HE="4" LX="1475" LY="2550"> jc/3 (fig. 5) correspondant à six sections par longueur d'onde représente un cor- promis satisfaisant entre la complexité de l'installa- tion (nombre de sections) et la distorsion des im pulsions.

Avec un tel choix, la valeur des capacités C et des nductances L devient:
EMI0004.0005
et les tensions initiales qui doivent être établies sur la ligne de transmission sont données par
EMI0004.0009
ou a prend des valeurs successives égales à 0;1;1;0;-1;-1;0;...

Les vitesses de phase et de coupe deviennent pour g = 1c13 Up = 0,956 (LC)-1/2 U'q = 0,867 (LC)-1/2 Ces vitesses sont différentes d'environ, 10 %, ce qui indique que les derniers 10 % de l'impulsion ne seront pas définis avec précision. Ceci est toutefois tolérable dans la majorité des applications.

Pour réaliser l'état initial. donné par la répartition des tensions Vn pour six sections, les capacités C doi vent être reliées, à la terre par des interrupteurs ou éclateurs 3,

sauf celles correspondant aux sections dont lia tension Vn est nulle. La fig. 5 illustre une ligne de transmission comportant six sections 2 et lés éclateurs 3 correspondants.

Après avoir chargé chaque ;section à sa tension correspondante lorsque les éclateurs 3 sont ouverts, c'est-à-dire lorsque les différentes sections sont iso lées électriquement les unes par rapport aux autres on ferme simultanément tous les interrupteurs 3 au temps t = o, établissant ainsi les conditions initiales nécessaires à la propagation de l'onde lé long de la ligne de transmission.

Le générateur illustré à la fig. 5 présente une longueur égale à une longueur d'onde et il engendre une période complète d'une onde progressant vers la gauche et une période complète d'une onde progres sant vers lia droite. Si cette ligne est court-circuitée en 4 à son extrémité gauche et est terminée à son extrémité droite par une charge égale à son impédance caractéristique (R = Z),

cette ligne de transmission ou générateur fournit à cette charge R une impulsion d'une durée de deux périodes, d'une fréquence f et
EMI0004.0074

Vs
<tb> d'une <SEP> puissance <SEP> P <SEP> = <SEP> 8-R .

Pour obtenir une impulsion d'une durée de 2N périodes complètes, ii est nécessaire de disposer die N unités de six sections chacune.

Le circuit complet comporte alors 6N inductances L, 6N-2 capacités C, une capacité C/2 et 2N interrupteurs. Cette ligne doit en outre être court-circuitée à l'une de ses extrémités et être fermée sur une charge égale à son impédance caractéristique à son autre extrémité.

Le fonctionnement des interrupteurs ou éclateurs 3 est naturellement d'une importance capitale. Ces interrupteurs 3 doivent passer à leur état conducteur en un temps qui est faible, comparé à la période
EMI0004.0103
et présenter une basede temps très stable pour qu'ils puissent être tous enclenchés simultanément,

ce qui est essentiel. En outre la résistance des interrupteurs, Rdoit être très faible.
EMI0004.0112

Ri <SEP> plus <SEP> petit <SEP> ou <SEP> égal <SEP> à <SEP> L <SEP> 1
<tb> #C <SEP> 4N Des éclateurs pouvant convenir ont été récem ment développés (W.

Millar Long Pulses of High Frequency Oscillations at High Power Levels pré senté .au colloque sur les techniques particulières, aux recherches sur la fusion contrôlée, Fontenay aux Roses, Avril 1962).

Des facteurs de qualité Q dépassant 1000 ont été obtenus pour des décharges de capacités à 10 MHz et ceux-ci sont limités seulement par les pertes des capacités et des inductances.

Il est donc possible de réaliser une ligne de trans mission avec les caractéristiques suivantes g = 1c13 L = 8,60.10-8 Henry C = 2,94.10-9 Farad Z = 6,25 Ohm f = 107 sec-1 avec une tension Vo = 5.10 Volts, ce qui donne des tensions de charge de 43,3 kV ;

cette ligne délivrera des impulsions d'une puissance de P = 5.107 W.

Cet exemple montre die façon frappante qu'il est possible, grâce au procédé décrit, d'obtenir des im- pulsions de très grandie puissance d'une façon parti culièrement élégante.

La seconde forme d'exécution est un générateur utilisant l'impression d'une onde de courant.

La fig. 6 illustre un tel générateur qui comporte une ligne de transmission du type de celle .représen tée à la fig. 4 et qui est terminée à l'une de ses extré- mités sur son impédance caractéristique R = Z et permettant l'a réflexion totale d'une onde à son autre extrémité.

Une section sur deux de cette ligne est le siège d'un courant de signe opposé à celui des sections alimentées adjacentes. Ces courants sont induits par des transformateurs sans noyau magnétique dont les enroulements secondaires sont constitués par les in- d'uctances L de la ligne tandis que les enroulements <RTI

ID="0004.0200"> primaires 7 sont alimentés par un générateur de cou rant 8.

Un interrupteur 11 permet d'interrompre le cir- c it alimentant les enroulements primaires7 de ces ni transformateurs ce qui provoque la propagation de l'onde de courant imprimée sur la ligne de transmis sion.

La fig. 7 illustre une variante de la seconde forme d'exécution comportant également une ligne de trans mission du type de celle illustrée à la fig. 4 terminée à l'une de ses extrémités sur son impédance carac téristique R = Z et permettant la réflexion totale d'une onde à son autre extrémité.

Dans cette variante, chaque section 2 de la ligne de transmission devant être parcourue par un cou rant, dont le sens et l'amplitude sont déterminés en fonction de la forme die l'onde que l'on désire impri- mer,

est alimentée en courant continu par un. géné rateur de courant individuel 9. Des interrupteurs 10 sont prévus pour interrompre simultanément rali- mentation en courant des sections 2 envisagées afin de provoquer la propagation de, l'onde de courant.

Les d'eux types de générateurs décrits sont abso lument équivalents quant aux performances qu'ils per- mettent de réaliser et peuvent donc être utilisés indif- féremment pour la production d'impulsions de haute fréquence de grande puissance.

Il est bien évident que toutes formes connues de lignes de transmission peuvent être utilisées pour au tant que leurs paramètres soient ajustés de manière à fournir des impulsions de puissance, fréquence et forme conformes aux désirs de l'util'isateur.

En particulier le court-circuit 4 de la ligne de transmission pourrait être supprimé et la ligne laissée ouverte. En effet une ligne ouverte et une ligne court- circuitée réalisent toutes deux les conditions de ré flexion totale de l'onde qui sont nécesmires pour le bon fonctionnement du générateur.

Les deux formes d'exécution décrites jusqu'ici constituent dies générateurs utilisant .soit l'impression d'une onde de tension soit d'une onde de courant mais dans lesquels les conditions de propagation de l'onde imprimées sont réalisées soit par la fermeture soit par l'ouverture simultanée d'interrupteurs.

Dans la troisième forme d'exécution de la pré sente invention, la propagation de l'onde est provo quée en enclenchant les interrupteurs successivement à une cadence égale ou proche du rythme avec lequel une onde progressive atteint les interrupteurs, dans le cas où ceux-ci seraient enclenchés simultanément.

La fig. 8 'i î, ustre un tel générateur dans lequel la ligne de transmission comprend deux sections de lon- gueursi égales,

celle de gauche étant chargée à une tension Vo et celle de droite étant formée d'un grand nombre de sections d'égales longueurs et chargées alternativement à urne tension Vl. Pour faire se propager l'onde, on enclenche lie premier interrupteur 3 en x=o.

Ensuite on ferme les interrupteurs 3 suivants à des intervalles de temps successifs égaux au temps que met l'onde pour parvenir d'un interrupteur 3 au suivant.

Les fig. 9 et 10 illustrent la répartition de tension et de courant à l'instant où l'interrupteur 3 en Xn se ferme (entrait plein). Les parties en poin tillé représentent la situation un peu plus tard.

Il se forme une onde électrique alternative pro gressant vers la gauche et une onde électrique con tinue avec un front se déplaçant vers la droite. Lors que tous lies interrupteurs sont :

enclenchés, il reste une onde progressive se déplaçant vers la gauche et occupant boute la longueur de la ligne de transmis- sion. La longueur d'onde de cette perturbation est le double de la longueur d'onde de l'onde imprimée initialement. Cette onde

continue sa progression vers la gauche et est absorbée dans 1a charge- Z égale à l'impédance caractéristique de la ligne. L'élément F indiqué dans la fi'g. 8 représente un filtre qui laisse passer la composante alternative et arrête 1a com posante continue, tel un condensateur par exemple.

En plus du courant alternatif, i1 se superpose un courant continu dont la valeur est supérieure à la valeur absolue du courant alternatif, si la tension initiale Vo est supérieure à Vl. Cette situation est représentée dans.

les fig. 11 et 12 pour le cas Vo 1,5 Vl. De cette façon, le courant ne s'inverse jamais dans Tes interrupteurs réalisés sous forme d'éclateurs. On évite ainsi les pertes d'énergie ayant lieu lors de l'inversion du courant dans les éclateurs. Ceci est une façon élégante d'enclencher

simultanément un courant alternatif avec un courant continu dans les éclateurs, ce qui n'est pas réalisé d'une façon par faite dans les éclateurs du ,type 'l lar .

Il est à remarquer que à charge Z (voir fig. 8) pourrait être branchée à n'importe quel, endroit RTI ID="0005.0237" WI="4" HE="4" LX="1844" LY="1358"> de la partie gauche de la ligne de transmission.

D'autre part, on pourrait exécuter les, sections de la partie droite de la ligne avec des longueurs diffé- rentes. Cela aurait comme effet d e produire un train d'ondes de fréquence variable,

dont on pourrait choi sir le programme à volonté.

La fig. 13 illustre une première variante de. la troisième forme d'exécution. Dans cette variante, la partie gauche de la ligne (fig. 8) est remplacée par une source de tension constante ou peu variable,

tel un condensateur suffisamment grand par exemple. Les fig. 14 et 15 illustrent la répartition de tension et de courant à l'instant où l'interrupteur 3 en X,, se ferme (en trait plein). Les parties en pointillé représentant la situation un peu plus tard.

Le conden sateur Co a comme effet de réfléchir vers la dY-oite l'onde venant de droite. On,

a donc deux ondes pro- gressives de directions opposées sur la partie de la ligne où lies interrupteurs 3 .sont enclenchés. La su- perposition de ces deux ondes progressives donne une ondé stationnaire. Lorsque tous les interrupteurs sont enclenchés,

l'onde stationnaire .occupe toute la ligne de transmission. Dès cet instant, l'onde pro- gressive allant vers 1a droite est absorbée dans la charge Z,

tandis que l'onde progressant vers la gau che se réfléchit sur le condensateur Cp et revient vers la droite pour être absorbée dans. Ta charge Z immédiatement à la suite die la première onde pro gressive qui allait vers la droite.

La charge Z doit être ici conçue de façon à absorber l'onde alterna- tive et à court-circuiter l'onde électrique continue pour obtenir une réflexion de celle-ci sans inversion de courant. Une telle charge se présente sous la forme d'un transformateur adapté, par exemple.

La tension de charge Vo du condensateur Co doit rester supérieure à la tension Vi des sections de la ligne pour que le courant ne s'inverse jamais dans les éclateurs. Les fig. 14 et 15 représentent le cas où Vo est constante et légèrement supérieure à Vl.

La fig. 16 illustre une seconde variante de la troi sième forme d'exécution. Elle se caractérise par le fait que la partie gauche de la ligne (fig. 8) est très courte, de préférence un quart de longueur d'onde, et terminée par un condensateur C,

. La charge Z avec son filtre F se trouve branchée à n'importe quel endroit de la ligne situé entre le condensateur et le premier interrupteur 3. Il suffit que la charge soit adaptée.

Pendant que les interrupteurs 3 se ferment suc- cessivement, l'onde progressive ainsi formée se dé plaçant vers la gauche est absorbée au fur et à me sure d'ans la charge Z. Lorsque tous les interrupteurs 3 sont fermés, la moitié de ronde progressive est déjà absorbée et l'autre moitié se :trouve encore sur la ligne. La seconde moitié continue de progresser vers la gauche pour être absorbée dans la charge.

Dans le cas présent, la tension de charge Vo du condensa teur C,, doit rester supérieure à la moitié de la ten sion Vl de la :ligne pendant raout le phénomène si l'on veut que le courant dans les éclateurs ne s'inverse jamais.

Claims

REVENDICATIONS 1. Procédé de génération d'impulsions à haute fréquence et de grande puissance, caractérisé par le fait qu'on imprime une .onde de tension ou de cou rant sur une ligne de transmission en empêchant la propagation de celle-ci, puis qu'on provoque la pro- pagation de cette onde .le long de la ligne de trans mission. II.

Générateur pour la mise en oeuvre du pro cédé selon la revendication I, caractérisé par le fait qu'il comporte une ligne de transmission subdivisée en plusieurs sections destinées à être portées à des potentiels ou à être parcourues, par des courants dé- terminés afin d'imprimer une onde sur cette ligne de transmission,

et des moyens d e connexion permettant de réaliser les conditions nécessaires à la propaga tion de cette onde le long de fia ligne de transmission. SOUS-REVENDICATIONS 1.

Procédé selon la revendication I, dans lequel lorsqu'on provoque la propagation de l'ondé de ten sion ou de courant, celle-ci se propage simultanément en direction de chacune dés extrémités de la ligne de transmission,

caractérisé par le fait qu'on recueille directement l'onde se déplaçant dans l'une des direc tions dans une charge terminant la ligne de trans- mission tandis qu'on recueille dans cette même charge l'onde se propageant dans l'autre direction après ré- flexion totale de celle-ci à l'extrémité de la ligne opposée à ladite charge.

2. Procédé selon la revendication 1 et 1a sous- revendication 1, caractérisé par le fait qu'on court- circuite ou qu'on laisse ouverte la ligne de trans- mission à l'une de ses extrémités pour provoquer la réflexion totale de l'onde se propageant en direction de cette <RTI

ID="0006.0126"> extrémité. 3. Procédé selon la revendication I et les sous- revendications 1 et 2., caractérisé pair le fait qu'on subdivise la ligne de transmission en plusieurs sec tions isolées électriquement les unes par rapport aux autres, puis, qu'on charge électriquement ces sec tions,

à des potentiels déterminés et enfin qu'on con necte électriquement simultanément lesdites sections les unes aux autres. 4.

Procédé selon la revendication 1 et les sous- revendications 1 et 2, caractérisé par le fait qu'on subdivise la ligne de transmission en. plusieurs sec tions, puis qu'on fait passer dans chacune de ces sec tions un courant déterminé, puis qu'on interrompt l'alimentation en courant desdites sections. 5.

Procédé selon la revendication I et les sous- revendications 1 et 2, caractérisé par le fait qu'on subdivise la ligne de transmission en plusieurs sec tions isolées électriquement les unes des autres, puis qu'on charge ces,

sections à des potentiels déter- minés. et enfin qu'on connecte électriquement succes- sivement lesdites sections les unes aux autres. 6.

Procédé selon la revendication I et les sous revendications 1, 2 et 5, caractérisé par le fait que l'on connecte une section à la suivante lorsque ronde se propageant atteint ladite section suivante. 7.

Procédé selon la revendication I et les sous- revendications 1, 2, 5 et 6, caractérisé par le fait que l'on superpose à l'onde alternative se propageant une tension continue dont l'amplitude est au moins égale à celle de l'onde alternative. 8.

Procédé selon la revendication I et les sous- revendications 1, 2 et 4, caractérisé par le fait que les sections de ligne sont alimentées par des courants continus. 9.

Générateur selon la revendication Il, carac térisé par le fait que la ligne de transmission est soit terminée par un court-circuit, soit ouverte à l'une de ses extrémités et qu'elle est terminée par une charge dont la valeur correspond à l'impédance caractéris- tique de la ligne à son autre extrémité. 10.

Générateur selon la revendication II et la sous-revendication 9, caractérisé par le fait que la ligne de transmission comporte des capacités etRTI ID="0006.0218" WI="5" HE="4" LX="1895" LY="2284"> in- duetances concentrées.

11. Générateur selon la revendication II et la sous-revendication 9, caractérisé par le fait que la ligne de transmission comporte des capacités et in ductances uniformément réparties. 12.

Générateur selon la revendication II et la sous,revendication 9, caractérisé par 1e fait que les sections de la ligne de transmission sont isolées élec triquement les unes des autres et portées à des poten- tiels déterminés,

les moyens de connexion étant cons titués par des éclateurs permettant de relier lesdites sections les unes aux autres. 13.

Générateur selon la revendication II, carac térisé par le fait que les moyens de connexion sont constitués par des éclateurs présentant une faible résistance et dont le passage de l'état non conduc teur à l'état conducteur peut être commandé avec précision. 14.

Générateur selon la revendication II et les sous-revendications 9 et 10, caractérisé par le fait que chaque section de la ligne de transmission com porte une inductance constituant l'enroulement secon daire d'un transformateur dont l'enroulement primaire est alimenté par un générateur de courant. 15.

Générateur selon la revendication II et les sous-revendications 9, 10 et 14, caractérisé par le fait que tous les enroulements primaires, des trans formateurs ainsi constitués sont alimentés par le même générateur de courant. 16.

Générateur selon la revendication II et les sous,revendications 9, 10, 14 et 15, caractérisé par le fait que les. moyens de connexion sont constitués par un interrupteur permettant d'interrompre le cir- cuit alimentant les enroulements primaires desdits transformateurs. 17.

Générateur selon la revendication II et les sous-revendications 9, 10 et 14, caractérisé par le fait que les moyens de connexion sont constitués par des interrupteurs permettant d'interrompre simulta nément tous les circuits alimentant les différentes see,- tions de la ligne de :transmission. 18.

Générateur selon lia revendication II et la sous-revendication 9, caractérisé par le fait que cha- que section de la ligne de transmission est alimentée en courant continu par un générateur de courant indi- viduel. 19. Générateur selon la revendication II et les sous-revendications 9 et 18, caractérisé par le fait que les moyens.

de connexion sont constitués par des interrupteurs permettant d'interrompre simultanément tous les circuits des différentes sec tions de la ligne de transmission.

20. Générateur selon la revendication, II et les sous-revendications 9 et 12, caractérisé par le fait que les. moyens de connexion sont constitués, par des éclateurs permettant de relier successivement lesdites sections les unes aux,autres. 2.1.

Générateur selon la revendication II et les sous-revendications 9, 12 et 20, caractérisé par le fait que la ligne de transmission est soit ouverte, soit court-circuitée à l'une de ses extrémités. 22.

Générateur selon la revendication II et les sous-revendications 9, 12, 20 et 21, caractérisé par le fait que la ligne de :transmission comporte une sec tion chargée à un potentiel continu et terminée sur une charge égale à l'impédance caractéristique de la ligne. 23.

Générateur selon la revendication II et les sous-revendications; 9, 12., 20, 21 et 22, caractérisé par le fait que la ligne de transmission comporte encore un filtre ne délivrant à la charge que la com posante alternative de l'onde se propageant. 24.

Générateur selon la ,revendication: II et les sous4evendications. 9, 12 et 20, caractérisé par le fait que la ligne de transmission est terminée à l'une de ses, extrémités. par une grande capacité chargée et à .son autre extrémité par un transformateur adapté à l'impédance caractéristique de la ligne. 25.

Générateur selon la revendication II et les sous-revendications. 9, 12, 20 et 21, caractérisé par le fait que lia ligne est terminée à son autre extrémité par une capacité chargée mise en parallèle avec une charge égale à l'impédance caractéristique de la <RTI

ID="0007.0162"> ligne. 26. Générateur selon la revendication II et les sous-revendications; 9, 12., 20 et 24, caractérisé par le fait que la ligne comporte encore en série avec la charge un filtre ne délivrant à celle-ci que la com- posanme alternative de l'onde @se propageant.