CS229243B1

CS229243B1 - High voltage resistive and capacitive divider

Info

Publication number: CS229243B1
Application number: CS80683A
Authority: CS
Inventors: Milan Pistelka; Vojtech Pilka; Jiri Lang
Original assignee: Milan Pistelka; Vojtech Pilka; Jiri Lang
Priority date: 1983-02-07
Filing date: 1983-02-07
Publication date: 1984-06-18

Abstract

Dělič je určen zejména pro zdroje urychlovacího napětí, např. pro elektronově optické přístroje. Vynález popisuje konstrukční kombinaci a prostorové uspořádání děliče. Podstatou děliče je, že sériově zapojená odporová tělíska a sériově zapojené kondenzátory jsou nasunuty v izolačních trubicích vedle sebe navinutých do spirály na vodivém krytu zdroje urychlovacího napětí a překrytých vodivým pláštěm. Dělič je určen zejména pro zdroje urychlovacího napětí.The divider is intended especially for sources of accelerating voltage, e.g. for electron-optical devices. The invention describes the structural combination and spatial arrangement of the divider. The essence of the divider is that series-connected resistors and series-connected capacitors are inserted in insulating tubes next to each other, wound into a spiral on the conductive cover of the accelerating voltage source and covered with a conductive sheath. The divider is intended especially for sources of accelerating voltage.

Description

Vynález se týká uspořádání vysokonapěťového odporového a kapacitního děliče určeného pro zdroj urychlovacího napětí umístěný v plynném izolačním prostředí·BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a high voltage resistive and capacitive divider arrangement for an accelerating voltage source located in a gaseous insulating environment.

Nedílnou součástí stabilizovaných zdrojů urychlovacího napětí pro elektronově optické přístroje jsou vysokonapělové odporové a kapacitní děliče, přičemž odporové děliče udržuji úroveň a dlouhodobou stálost výstupního napětí a kapacitní děliče pak zajišťují požadované dynamické vlastnosti regulač*High-voltage resistive and capacitive dividers are an integral part of stabilized accelerating voltage sources for electron optical devices, while resistive dividers maintain the level and long-term stability of the output voltage and capacitive dividers provide the required dynamic characteristics of the controllers.

Podle velikosti urychlovacího napětí jsou buň děliče organickou částí vlastního zdroje do 50 kV, nebo tvoří samostatnou konstrukční jednotku připojenou vysokonapěiovým kabelem ke zdroji urychlovacího napětí u zdrojů od 50 kV výěe· O zdrojů středně vysokého napětí se vzduchovou izolací se obvykle odporové a kapaeitnl děliče provádějí tak, že sériově spojená odporová tělíska nebo kondensátory se ukládají do spirálové drážky izolačního tělesa a pak se žalejí izolační hmotou, nebo opatři jiným izolačním obalem· Jiný způsob konstrukce je, že se sériově spojená odporová tělíska nebo kondensátory uspořádají meandrovitě a sálej4» isolační hmotou· Obě tato uspořádání jsou technologicky náročná, pracná, nákladná a vyžadují speciální isolační těleso, které je nutno umístit v prostoru zdroje urychlovacího napětí· Z elektrického hlediska obě uspořádání zvyšují průchozí kapacitu odporových děličů, oož nebývá vždy žádoucí· Konečně u zalitého provedení je nutno při poruše odporového tělíska vyměnit celý dělič, což je nákladné, svláště jde-li o mikrodrátová odporová tělíska s vysokou teplotníDepending on the magnitude of the acceleration voltage, the cell dividers are an organic part of the own source up to 50 kV, or they form a separate unit connected by a high-voltage cable to the acceleration voltage source of 50 kV or higher. that the series-connected resistors or capacitors are placed in the spiral groove of the insulating body and then covered with insulating material or provided with another insulating cover. These arrangements are technologically demanding, laborious, costly and require a special insulating body to be placed in the area of the accelerating voltage source. · Finally, in the embedded version it is necessary to replace the whole divider in case of failure of the resistance element, which is expensive, especially in the case of micro-wire resistance elements with high temperature

- 3 229 243 stabilitou. Při uvedeném uspořádání odporových vn děličů se odporová tělíska špatně chladí, což zhoršuje dlouhodobou stabilitu zdroje urychlovacího napětí.- 3,229,243 stability. With this arrangement of resistive MV dividers, the resistive elements are poorly cooled, which impairs the long-term stability of the accelerating voltage source.

Tyto dosavadní nevýhody odstraňuje vysokonapšlový odporový a kapacitní dělič, jehož podstatou je, že řetězce sériově zapojených odporových tělísek a řetězce sériově zapojených kondenzátorů jsou nasunuty v izolačních trubicích vedle sebe navinutých do spirály na vodivém krytu zdroje urychlovacího napětí a překrytých vodivým pláštěm spojeným spolu s vodivým krytem a jedním vývodem zdroje urychlovacího napětí se společným vodičem.These drawbacks are overcome by a high-voltage resistive and capacitive divider, which is based on the fact that the series of series resistors and series of capacitors are inserted in insulating tubes coiled side by side in a spiral on the conductive shield of the accelerating voltage source. and one terminal of the common-voltage accelerating voltage source.

Hlavní předností uspořádání podle vynálezu je výrobní a montážní jednoduchost, snížení výrobních nákladů a z technického hlediska snížení průchozí kapacity odporového děliče s maximálním přístupem chladicího plynu.The main advantage of the arrangement according to the invention is the manufacturing and assembly simplicity, the reduction of production costs and, from a technical point of view, the throughput capacity of the resistive divider with maximum cooling gas access.

Vynález blíže objasní přiložený výkres, kde na obr. 1 je naznačen příklad provedení vysokonapělového odporového a kapacitního děliče a na obr. 2 pak uveden© jeho elektrické náhradní schéma.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 shows an exemplary embodiment of a high voltage resistive and capacitive divider, and FIG. 2 shows its electrical replacement diagram.

Vlastní zdroj 2 urychlovacího napětí spojený jedním vývodem se společným vodičem je umístěn ve vodivém krytu vytvořeném například tenkostěnným uzavřeným kovovým válcem. Ňa vodivém krytu je navinuta izolační trubice 2, v níž jsou volně nasunuta sériově spojená odporová tělíska J., mezi závity izolační trubice 2 je nasunuta druhá ohebná izolační trubice 6, v níž jsou nasunuty sériově spojené kondenzátory 2 ⁸ kvalitním dielektrikem. Obě izolační trubice 2, 6 například z polyetylénu jsou mechanicky upevněny nasunutým elektricky a tepelně vodivým krytem J zdroje á, urychlovacího napětí a překryty vodivým pláštěm £. Kryt J a plášl £ spojený se společným vodičem tvoří elektrostatické, případně elektromagnetické stíněni jak odporového, tak i kapacitního děliče.The actual acceleration voltage source 2 connected by one outlet to the common conductor is placed in a conductive cover formed, for example, by a thin-walled closed metal cylinder. On a conductive casing is wound insulating tube 2, which are freely slid serially connected resistor bodies J. between threads insulating tube 2 is pushed onto the second flexible insulating tube 6, in which are inserted two capacitors serially connected ⁸ quality dielectric. The two insulating tubes 2, 6 made of polyethylene, for example, are mechanically fastened by the electrically and thermally conductive casing 6 of the source 6, the acceleration voltage, and covered by a conductive sheath 6. The housing 9 and the sheath 6 connected to the common conductor form an electrostatic or electromagnetic shield of both the resistive and capacitive divider.

Náhradní elektrické schéma odporového a kapacitního děliče je naznačeno na obr. 2, kde R představuje odporový řetězec z jednotlivých odporových tělísek £, z nichž je vytvořen vysokonapělový odporový dělič. Kapacita £ vyznačuje řetězecA substitute electrical diagram of the resistive and capacitive divider is shown in Fig. 2, where R represents the resistive string of the individual resistive bodies 6 from which the high voltage resistive divider is formed. The capacity vyznač denotes a string

229 243 kondenzátorů 2 kapacitního vysokonapěťového děliče· Průchozí kapacita je snížena tím, že závity izolační trubice 2 jsou od sebe poměrně značně vzdáleny· Parametricky rozložené kapacity C₂ odporových tělísek £ způsobí silný frekvenční útlum řetězce R 0«, což vtak není na závadu, neboť odporový dělič má přenášet**pouze stejnosměrnou složku výstupního napětí· Parametricky rozložené kapacity C₃ kondenzátorů % rovněž způsobují pokles frekvenčního přenosu kapacitního děliče· Tento pokles je však malý, poněvadž kapacita C je mnohem větší než rozložené kapacity CL· Konečně parametrické kapacity C, mezi odporovými tělísky χβ svitkovými kondensátory £ se zřejmě svými účinky přičítají k účinku kapacit Cg (C^ a C^ v sérii)·229 243 capacitors 2 of capacitive high-voltage divider · Throughput is reduced by the fact that the threads of the insulating tube 2 are relatively far apart · Parametrically distributed capacities C _{2 of the} resistive elements £ cause a strong frequency attenuation of the chain R 0,. the resistive divider ** should transmit ** only the DC component of the output voltage · Parametrically distributed capacitances C _{3 of the} capacitors% also cause a decrease in the frequency transfer of the capacitance divider · This decrease is small because the capacitance C is much larger than the distributed capacitances CL the resistive elements χβ of the capacitor rolls £ probably add to their capacitance Cg (C ^ and C ^ in series) by their effects ·

Claims

The high-voltage resistive or capacitive divider designed in particular for source acceleration voltage EIT _{from a} location in a gaseous insulating enclosure ^ consisting of a chain of series resistors and řetězee serially connected capacitors, characterized in that the strings of series-connected resistor bodies (1) and řetězee serially connected capacitors (5 ) are slid in insulating tubes (2 and 6) side by side in a spiral on a conductive housing (3> acceleration voltage source (4) and covered by a conductive sheath (7) coupled to the conductive housing (3) »and one source outlet ( 4) acceleration voltage with common wire ·