JPS63228819A - 電磁パルス発生器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は電磁パルス発生器に関する。本発明は例えば、
２つのほぼ球状の極を有する少なくとも１つの火花放電
ギャップを備える電磁パルス発生器に関する。更に本発
明は例えば、多数の、コンデンサと直列に接続された少
なくとも２つの火花放電ギーヤツプと、多数の抵抗を介
して前記直列接続と接続されている電源装置とを備える
電磁パルス発生器に関する。電磁パルスはＥＭＰと略称
される。ＥＭＰ発生器はカレントインゼクション（ｃｕ
ｒｒｅｎｔ　１ｎｊｅｃｔｉｏｎ）によるＥＭＰシミュ
レーションに用いる。

従来の技術 現実を忠実にシミュレーションしかつ安価であるＥＭＰ
シミュレーションの探究に益々多くの各委員会及び、Ｅ
ＭＰ担当の政府機関及び、機器並びにプラント供給企業
が従事している。

ＥＭＰシミュレーションハ、電気又は電子システムに対
する障害電磁界例えば所謂ＮＥＭＰの作用を検査し適切
な防止措置を講じ前記防止措置の効果を検査する為に用
いられる。ＮＥＭＰとは、大気圏外での原子爆弾の爆発
時に発生する電磁パルスであり、前記電磁パルスは数ナ
ノ秒の立上シ時間と、約２００ナノ秒の半減期と、約５
　Ｑ　ｋＶ　／　ｍの電界の強さとを有する。

検査すべきシステムを直接に電磁界に曝す事は多くの場
合に大きなコストを伴い、例えば大型機器の場合特にプ
ラントの場合（はしばしば実現不可能である。

検査すべきシステムを直接放射電磁界に曝す方法の欠点
を克服する方法として前述のカレントイ／セクション技
術がある、何故ならば当該システムの中・を流れる・、
電磁界により惹起される電流が究極的には当該システム
の攪乱又は破壊の原因であるからである。

カレントインぜクション技術の場合には、ＥＭＰ発生器
が発生した電流は、検査すべきシスーテムに直接に加え
られる。又は、検査すべきシステムに、場合に応じて電
流を発生させる電圧を加える。検査すべきシステムは通
常は、遮蔽部材を既に備えている電気又は電子機器であ
る。このような場合には電流は単に、通常は存在するプ
ラグイン接続のうちの一つを介して遮蔽ケーシングへ流
されるだけである。ＵＳ−Ｎａｖｙ　ＭＩＬ　ＳＴＤ　
４６１　Ｃ規格はこの形式の検査のために、１つの負荷
に加える、１０ｋＨｚないし１００　ＭＨｚの間の周波
数にて振動する、１０Ａの電流パルス−１又は１　ｋＶ
の電圧パルスを発生するパルス発生器を使用することを
決めている。この規格によりシステム検査が、ＮＥＭＰ
の場合に実現すべき条件下にて行われることが保証され
る。

ｇＭＰフィールドイミュレータにおいて実際に測定を行
ったところ、電気又は電子システム中に前記の形態及び
強さの電流又は電圧が、ＮＥＭＰに対応するパルスを照
射した場合に発生した。しかしこの規格の検査方法は重
大な欠点と、無視できないリスクを有する。

重大な問題は、規格により使用すべきパルス発生器は所
定のパルスを、当該抵抗が１００にΩのみの場合には発
生することができるが、検査すべきシステムが負荷とし
て関与′する場合には全く別の形態のパルスを発生する
ことがおる、点である。、その都度の負荷即ち、その都
度に検査すべきシステムのそれぞれの特性にパルス発生
器を整合することは、できない。

このような整合が簡単、に実施できる／（ルス発生器は
公知ではない。しかしこのような整合は、おる程度有意
義な検査結果を得るためには不可欠でおる。

別の１つの問題は、検査パルスを当該システムの中に直
接にインゼクションすることにより生ずる。システムが
遮蔽されている場合には電磁界は主に、遮蔽部材の表面
に１次的に電流を発生させる。遮蔽部材の中に発生する
電圧及び電流は前記表面電流の２次的結果であシ、入力
結合により生ずる。前記入力結合の結合度及び結合の形
は多（のファクタに依存する。代表的な遮蔽減衰度は約
４３　ｄＢである。通常はパルスは、パルスの形状に歪
なしには伝送されない。

従って遮蔽部材の中に発生する電圧及び電流は、前記表
面電流とは異なる特性を有する。

しかし、遮蔽部材の中に発生する、結合による電圧及び
電流の時間変化、特性に、システムに対する前記電圧及
び電流の作用は依存する。従って例えば火花放電ギャッ
プ等の防止素子の閃絡または応答はパルスの急峻度に影
響される。

閃絡が発生するかどうか及び１、防止素子が応答するか
どうかそして何時発生、または応答が行われるかが、障
害負荷下のシステムの特性に対・する重要な基準である
ことは勿論である。電圧又は電流パルスを直接に、検査
すべきシステムの内部の中にインゼクションすることに
より、前記結合によフ前記遮蔽部材から発生する全ての
効果は無視される。

従って、その都度の検査すべきイステムにパルス発生器
と、・前記パルス発生器により発生される電流又は電圧
パルスを整合する事の他に前記電流又は電圧パルスを、
システ、ムの内部の中にではなくシステムの前記遮蔽部
材の表面、に加えることが行われる。これに対する別の
１つの重要な理由は、障害電磁界により前記遮蔽部材の
表面に発生する電流は、計算により比較的正確に予測で
きるが前記電流又は電圧パルスの結合特性はそうでは、
ない。

前記電流又は電圧パルスを前記遮蔽部材の表面に加える
ために、パルス発生器が、約４０ｄＢの減衰度だけ高い
電流又は電圧パルスを発生しなければならないのは勿論
である。

前記要件を原理的に渭足する公知のパルス発生器は非常
に大きく操作が困難でＪ）シ実際携帯が不可能であり高
価である。

公知のパルス発生器における別の１つの問題は、公知の
パルス発生器は電流パルス及び電圧パルスのうちのいず
れか１つのみを発生する点である。しかしシステム内へ
の障害結合の際にはしばしば電圧及び電流が順次に発生
する。先ず初めに電圧が形成される。この電圧が、（電
圧の立上シの急峻度に依存する）所定のレベルを上回る
と例えば閃絡及び電流が発生する。従って、検査すべき
システムは自動的に電圧パルスから電流パルスに切換ら
れる。システム検査に使用されるパルス発生器は、この
特徴を有するように構成されていなくてはならない。

発明が解決しようとする課題及び課題を解決するための
手段 請求項１及び４に記載の本発明は、前述の測定及び検査
方法に使用可能でアシ、前述の測定及び検査方法におけ
る要件を満足するＩＭＦ発生器を提供すること゛にある
。

発明の効果 本発明の発生器回路を本発明の火花放電ギャップと関連
させることにより、迅速かつ高出力のパルス発生器を構
成することができる。

実施例 次に本発明を実施例に基づいて図を用いて説明する。

第１図は、負荷２が接続されている電磁パルス発生器１
を示している。電磁パルス発生器１は火花放電ギャップ
３とコンデンサ４の直列接続から成る簡単なものである
。負荷２は、この直列接続の端子に接続されている。火
花放電ギャップ３が非導通状態の場合には、火花放電ギ
ャップ３とコンデンサ４との間でこの直列接続されてい
る前置抵抗５を介して電源装置６から電圧Ｕｂがコンデ
ンサ４に充電される。電源装置６は、短絡の場合に電源
装置６の端子の間に数ｍＡの値の微弱な短絡電流が流れ
るように構成されている。火花放電ギャップ３は空気圧
によりトリガされる。火花放電ギャップ３には３つの加
圧空気管７，８及び９が接続されている。

加圧室気管７は制御可能な弁を介して加圧空気管１３と
接続されている。同様に加圧空気管１３とは加圧空気管
８が制御可能な弁１１を介して接続されている。弁１１
はシャトル弁として構成されこのシャトル弁を介して加
圧空気管から空気を外部に抜き減圧することが可能であ
る。加圧空気管９は制御可能な弁１２を介して周囲に対
して閉成することが可能である。

弁１０，１１及び１２を制御するために液圧シーケンス
制御装置１４がもうけられている。

液圧シーケンス制御装置１４はそのスタート信号をホー
ス導管１５を介して受取り、ホース導管１５の端部は、
手動にて閉成可能な圧力調整弁１６に接続されている。

本発明による火花放電ギャップ３の実施例が第２図に示
されている。図中、火花放電ギャップ３は２つの極を有
する。２つの極はケーシング２０の内部室１ｓの中に設
けられている。ケーシング２０は電気絶縁材から成る。

ケーシング２０は６つの開口部２１，２２及び２３を有
し開口部２１．２２及び２３に前記加圧空気管７．８及
び９が接続されている。開口部２１及び２３は互いに対
向して配置され２つの極１７及び１８の間の領域でケー
シング２０の内部室１９の中に開かれている。内部室１
９は２つの閉成部２４及び２５により気密かつ耐圧にて
閉成されている。火花放電ギャップ３の両極電１７及び
１８は、閉成部２４及び２５を貫通する第１の外部接続
端子２６及び２７と接続されている。極１８は、ケーシ
ング２０の内部室１９に向かって気密かつ耐圧にて閉鎖
さ些、長手方向にて弾性的に変形可能なベローズ２８に
取付けられている。ベローズ２８の内部は開口部２２に
向かって開かれ、開口部２２を介して加圧空気管８と接
続されている。

火花放電ギャップ３の極１７及び１８はそれぞれ、抵抗
５と２９の連鎖接続を介して第２の外部の接続端子３０
と３１とに接続されている。

抵抗５は機能的に、第１図に示されている前置抵抗５に
相応し、従って同一の番号で示されている。抵抗２９の
意義については後述する。抵抗連鎖接続５と２９はそれ
ぞれケーシング２０の切欠部３２又は３３の中の非導電
材の中に固定して鋳込まれ埋込まれている。第２図にお
いては抵抗、連鎖接続５及び２９のそれぞれ２つの抵抗
のみの断面が示されている。抵抗連鎖接続５及び２９は
それぞれ例えばケーシング２０の周囲の半分にわたシ延
在する。ケーシング２０及びその内部室１９の形ひいて
はベローズ２８の形もシリンダ状である。ケーシング２
０の長さは約６ａｎ、直径は８ｃｒｒＬ１内部室１９の
直径は約２ｃｒｌＬである。

ケーシング２０の内部室１９の中の圧力とべている装置
において次のように使用される。

弁１１及び１２を介して加圧空気管８及び９が外部に対
して開いておシ、弁１０が閉じており、従って加圧空気
管７が加圧空気管１３と接続されていない状態から出発
する。この場合にケーシング２０の内部室１９の中とベ
ローズ２８の内部室の中には共に周囲圧力が加わってい
る。両極１７及び１８は互いに接触し、従って電源装置
６は短絡される。しかし前述のように電源装置６を流れ
る短絡電流は微弱である。

パルスを発生するためにまず初めに弁１２を閉じ、弁１
０を開く。このようにすると加圧空気管７を介してケー
シング２０の内部室１９の中の圧力はベローズ２８の内
部室の中の圧力を上回り、従ってベローズ２８は圧縮さ
れ、その長さが短縮する。そうするど火花放電ギャップ
３が生じて短、終状態が解除され、コンデンサ４が充電
される。火花放電ギャップ３の距離即ち両極の相互間の
距離はケーシング２０の内部室１９の中の圧力とベロー
ズ２８の内部室の中の圧力との間の圧力差に依存する。

この圧力差は、有利には調量弁である弁１１を介して調
節可能である。

ケーシングの内部室１９の中の圧力に対する、極１７と
１８との間の電界の強さの関係が、所定の臨界条件、を
上回ると火花放電ギャップが放電し、パルスが発生する
。極１７と１８との間の電界の強さは、極１７と１８と
の間の電圧、極１７と１８との間の距離および、（電界
の強さの空間的分布に関しては特に）極１７と１８との
形状に依存する。前述のパラメータはブレークダウンの
速度も決めひいては発生パルスの立上り時間を決める。

前述のように火花放電ギャップ３のブレークダウンは、
極１７と１８との間の距離が一定がつ極１７と１８との
１間の絶対圧が一定の場合には、極１７と１８との間の
電圧を高めることにより、極１７と１８との間の電圧が
一定かっ極１７と１８との間の距離が二定の４場合には
極１７と１８との間の絶対圧を低減することにより、極
１７と１８との間の電圧が一定かつ極１７と１８との間
の絶対圧が一定の場合には極１７と１８との間の距離を
短縮することにより行うことが可能である。

有利には電源装置６の電圧は前もって与えられ例えば２
５　ｋＶであり、火花放電ギャップ３のブレークダウン
は上記手段のうちの１つにより誘発される。極１Ｔと１
８との間の絶対圧は例えば弁１２を開くことにより低減
できる。その際に極１７と１８との間の距離も僅殊に減
少する。

弁１２を開いた抜弁１０を更に所定の時間にわたシ開放
しておくと弁１２を開いたことにより火花放電ギャップ
３力巴閃絡した後に火花放電ギャップ３は、ブレークダ
ウンとなった後でも送風され従って、火花放電ギャップ
３が次に点弧のために良好な状態となシ有利である。。

従って前述のようにケーシング２０の開口部２１及び２
３は火花放電ギャップ３の領域の中で互いに対向して配
置されている。

しかし有利には火花放電ギャップ３の閃絡は、弁１１に
より加圧空気管の中の圧力を高めることにより極１７と
１８との間の距離を短縮することにより誘発することが
できる。しかしこの場合にも火花放電ギャップの放電状
態を暫く保持する。

前述のように極１７と１８との間の電圧の値と、ケーシ
ング２０の内部室１９の中の絶対圧と、極１７と１８と
の間の距離とによう火花放電ギャップ３の閃絡の速度が
決まシひいては発生パルスの立上シ時間が決まる。閃絡
の際の電圧が高い程、絶対牢が高い程、極間間隔が短い
程、閃絡は急速であシ、発生パルスの立上シ時間は短い
。絶対圧は少なくとも、建築物又はプラントの中の現在
の圧縮空気装置の中で通常である絶対圧即ち、５・１０
’　Ｐａと１０・１０５Ｐａの間の圧力を選定しなげれ
ばならない。電圧及び絶対圧が前もって与えられている
場合に放電距離は、極１７及び１８の形状が、少なくと
も、両極が対向している側では両極の表面の電界の強さ
が一定となるように形成されている場合には最小となる
。極のこのような形状は具体的には、ハンブルグ大学に
て１９８２年に提出された、Ｈｅ１ｎｅｒ　Ｇｒｏｅｎ
ｅｗａｌｄ著の博士論文「高電圧構成部分の電界の最適
化」の例えは１３９頁に記載されている。

第１図に示されているシーケンス制御装置は、このシー
ケンス制御装置が前述の点弧動作及び送風動作のうちの
１つを自動的に制御しホース導管１５からの空気圧形始
動信号のみを必要とするように構成されている。

この場合に空気圧形始動信号が電気始動信号よシ優先さ
れる理由は、電気始動信号の場合と異なシホース導管１
５は電磁気障害を伝送又は発生しないことにある。

第１図に示されている装置において、第２図に示されて
いる火花放電ギャップを使用する場合に体閃絡をトリガ
するための電気スイッチを設ける必要はない。すべての
制御段階は空気圧で行われる。コンデンサ４の充電プロ
セスは、火花放電ギャップが空気圧により離間された後
に初めて開始する。火花放電ギャップが閉じている限り
微弱短絡電流が流れている。従って電圧は形成されない
。この状態は、弁１０及び１２を適切に制御していない
ためにケーシング２０の内部室１９の中の圧力が過圧下
にない限り又は圧力障害が発生した場合に通常発生する
。

こ、のようにしてＰＰＭ発生器の操作員が曝される危険
度を減少することができる。

本発明により構成される、空気圧制御装置を有する前述
の火花放電ギャップ３は他の発生器回路の中に簡単に集
積できるので好適である。

第３図に、多くの有利な特性を有する、本発明による発
生器回路が示されている。この発生器回路においては、
多くのコンデンサを有する２つの火花放電ギャップ４０
及び４１が直列に接続されている。この直列接続にンい
ては、基準電位例えばアース電位につながっている接続
点から出発して第１のコンデンサ４２、第１の火花放電
ギャップ４０、第２のコンデ／す４３、第３のコンデン
サ４４、第２の火花放電ギャップ４１及び第４のコンデ
ンサ４５が順次で直列に接続されている。この直列接続
に多くの抵抗４６ないし４９を介して電源装置が接続さ
れ、第３図にはこの電源装置の端子５０及び５１が示さ
れている。端子５０及び５１の電位は基準電位に対して
対称に＋Ｕｏ及び−ＵＯに選定され、その際にＵｏは例
えば前と同様に２５　ｋＶである。

電源装置の正の端子５０は抵抗４６を介してコンデンサ
４２と火花放電ギャップ４０ととの間の接続点に接続さ
れ、抵抗４７を介してコンデンサ４４と火花放電ギャッ
プ４５との間の接続点に接続されている。

電源装置の負の端子５１は抵抗４８を介して火花放電ギ
ャップ４０とコンデンサ４３との間の接続点に接続され
、抵抗４９を介して火花放電ギャップ４１とコンデンサ
４５との間の接続点に接続されている。

この直列接続における、第２のコンデンサ４３と第３の
コンデンサ４４との間の接続点は抵抗５２及び抵抗５３
を介して基準電圧とつながっている。

コンデンサ４２ないし４５のそれぞれの容量は等しく選
定されている。抵抗５２（又は抵抗５２と抵抗５３の和
）の値は、１つのコンデンサの容量とこの抵抗値により
決まる時定数が、パルス回路（コンデンサ４２ないし４
５、抵抗５４、場合に応じて負荷インダクタンス）の放
電時定数（これについては後述する）よシ大幅に大きく
なるように選定される。前記抵抗値は、抵抗５４が５０
Ωないし１００Ωの間にある典型的な値を取る。と仮定
すると、例えば１ＭΩとなる。

第３図の直列接続の端子に負荷５４が接続されている。

次に第３図の回路の動作を説明するがその際に、火花放
電ギャップ４０及び４１は、第２図に示されている形式
のものであり、、使用する電源装置に流れる短絡電流が
制限されていると仮定する。この場合に１．第３図に示
されている抵抗４６及び４８、又は４Ｔ及び４９は、第
２図に示されている火花放電ギャップのケーシング２０
の中に埋込れている抵抗又は抵抗連鎖接続５又は２９に
より形成されている。第２図に示されている火花放電ギ
ャップの使用が、第３図の回路が動作するための必要要
件ではない。他の構成の火花放電ヤヤンゾを使用するこ
とも可能である。同じことが電源装置についても成立つ
。

火花放電ギャップ４０及び４１に圧力を加える前に、火
花放電ギャップ４０及び４１は閉じている。電源装置は
火花放電ギャップを介して短絡電流を流す。

パルスを発生するために両火花放電ギャップを前述の方
法にて空気圧により始動する。この結果コ、ンデンサ４
２ないし４５が充電される。

当該回路においては、個々のコンデンサ４２ないし４５
に、基準電位に対して電源装置の端子電圧Ｕｏに等しい
電圧のみが印加される。火花放電ギャップ４０及び４１
にはそれぞれ前記電圧の２倍の電圧が印加される。

コンデンサ４２ないし４５が充電されると前述の方法に
て火花放電ギャップ４０が放電を開始する。火花放電ギ
ャップ４０が点弧すると第２の火花放電ギャップ４２に
印加される電圧は、基準電圧に対して端子電圧ＵＯの４
倍の電圧となる。この過渡状態が第４図に示されている
。

第４９図は、・火花放電ギャップ４０が無いことの他は
第３図の回路と一致する回路を示している。

このように印加電圧が２倍に増加すると第２９火花放電
ギヤツプ４１も同様に点弧しこの結果第５図に示されて
いる状態が達する。第５図は、第２の火花放電ギャップ
４１が無いことを除いては第４図と同一で、ある。第２
の火花放電ギャップ４１も点弧した後にコンデンサは負
荷５４を介して放電する。。

第４図及び第５図においては参照番号は、簡単にするた
めに省略されている。

第１の火花放電ギャップ４０の点弧時点から第２の火花
放電ギャップ４１の点弧時点までの過程（両点弧の間の
時間間隔は第２の零化放電ギャップの点弧遅延時間であ
る）を迅速にするだめには第１の火花放電ギャップ４０
と第２の火花放電ギャップ４１の直列接続は抵抗４６な
いし４９、及び５−２及び５３を介してこの直列接続の
充電回路例えば電源装置から減結合されなくてはならな
い。このために前記抵抗は測定が容易であるので好適で
ある。抵抗４６ないし４９の適切な値は例えば１００に
Ωで、ある。抵抗５２に対しては既に１ＭΩの値を選ぶ
ことについて述べた。しかし抵抗４６ないし４９が１０
０にΩの値を取る場合には、抵抗４６ないし４９を同時
に充電電流制限抵抗として使用する必要は無く、充電電
流及び短絡電流は電源装置により確実に制限さ、れると
仮定する。抵抗５３の値は零とすることができ仝。抵抗
５３の値を例えば抵抗５２の１／１０００に選定すると
、端子５５は、パルス発生を監視する分圧器出力側とな
る。

第３図に示されている発生器回路の大きな利点は、・基
準電圧に対して所要電源装置の端子電圧の４倍の電圧に
等しい最大値を有する電圧パルスを発生することができ
ることにある。従って１００　ｋＶの電圧パルスの発生
は、±２５Ｖの電圧を供給する電源装置のみで行うこと
ができる。このような電源装・置は、１００ｋｖの電源
装置に比して小型かつ軽量でポータプル型であシ大きな
安全手段を必要とせず低コストである。更にこの回路の
コンデンサ及び抵抗は、これらのコンデンサ及び抵抗に
最大４倍の電圧が印加されるにもかかわらず、単一の端
子電圧ＵＯによる連続負荷の印加が可能なように構成さ
れているだけでよい。単一の端子電圧Ｕｏによる連続負
荷はトランジェント負荷としてのみ現れるので構成素子
にとっては殆ど問題にならないからである。従って小型
で安価な構成素子を使用する事ができＥＭＰ発生器が軽
量かつコンパクトになり有利である。これらのコンデン
サ及び抵抗のそれぞれにどのようなトランジェント負荷
が印加されるかが第４図及び第５図に示されている。第
４図及び第５図及び第３図において、参照番号が付与さ
れていない矢印はそれぞれ基準電位に対して電源装置の
端子電圧ＵＯの印加方向を示す。

第３図、第４図及び第５図に示されている発生器回路に
おいてそれぞれ測定点５５が設けられている。測定点５
５は抵抗５３により基準電圧に対して減結合されている
。測定点５５には、火花放電ギャップが点弧する際に信
号が発生し、この信号は図示されていない電子計測装置
のためのトリガ信号として使用される。このような信号
の導出は、火花放電ギャップのトリがか空気圧にて行わ
れ正確なブレークダウン時点の予測が不可能であるので
重要である。電界５６のための基準セ、ンサが、固有の
立上シ時間が大幅に、１ナノ秒を下回るパルス発生器の
出力側の領域に付加的に設けられている。

非常に迅速でアシ同時に非常に高出力のパルス発生器を
実現するためには、第３図に示されている発生器回路の
中に、小型であり、基準電圧に対する１、電源装置の端
子電圧ｖＯの強さの連続負荷のためにのみ構成されてい
る構成素子を使用しなければならない、何故ならば約１
ナノ秒の領域にあるパルス立上シ時間の領域においては
装置の寸法は、遅延時間効果及びインダクタンスによる
影響のために、接続導線が短いにもかかわらず著しく大
きな役割を果たすからである。

第３図に示されている発生器回路に小型であシコンパク
トな構成素子例えばコンデンサを使用できるので、第２
図に示されている火花放電ギャップと関連して、僅か１
，５ｋＶの立上シ時間を有する１００ｋＶのパルスを発
生するパルス発生器を実現することができる。

このような発生器が第３図に概略的に示されている。４
０及び４１は第２図の形式の火花放電ヤ、ヤツデを示し
ている。４２−４５はディスクコンデンサを示している
。前記素子は１つの構成ユニットを形成し直接上下に積
層されている。このためには勿論、ディスクコンデンサ
４２−４５及び火花放電ギャップ４０及び４１が、相応
の互いに整合するプラグ接続端子を備えていなければな
らない。プラグ構成の範囲内でディスクコンデンサ４２
−４５を、別の容量を有するディスクコンデンサ４２−
４５と交換することは容易に可能である。従って、第３
図に示されている発生器を負荷５４に簡単に整合するこ
とができ、発生すべきパルスの曲線を所望の形に形成す
ることができる。

ディスクコンデンサ４２−４５により実現可能な容量が
、特定の使用例において充分ではなく、従って例えばブ
ロックコンデンサを使用しなければならない場合には、
第７図に示されている装置を使用することができる。図
中、火花放電ギャップ４０及び４１は、コンデンサ４２
−４５により互いに分離されている１つの構成ユニット
ヲ形成している。有利にはコンデンサ４２−４５は同様
に１つの構成素子に統合さ１１．。

この構成素子の上に例えば、火花放電ギャップ４０及び
４１を有する前記構成ユニットをプラグイン接続するこ
とが可能である。この場合にはコンデンサユニットを交
換することによりその都度再、び簡単にその都度の負荷
に整合する事が可能である。勿論、第７図の装置は一般
に第３図の装置が発生するパルス程迅速なパルスを発生
できない。

上記すべての発生器の構成において電源装置は１つの別
個の構成ユニットとする。従って電源装置は、接触接続
端子を有するケーブルを介して火花放電ギャップに接続
されなければならない。

本発明によりパルス発生器の全体のモジュール構成が示
されていｂ０火花放電ギャップと、前記火花放電ギャッ
プに所属の空気圧装置と、電源装置とから、例えば第３
図に示されている、種々のコンデンサを有する本発明の
回路の範囲内において、それぞれの使用例においての要
件を満足するパルス発生器を構成することができる。

所望の形のパルスを発生する、第３図ないし第７図に示
されている回路素子の他に、例えば！　動パルスを発生
するインダクタンスが必要トなることもある。所要のイ
ンダクタンスはそれぞれコンデンサと直列に接続する。

冒頭で、パルス発生器に対して要求される特性即ち、検
査すべきシステムの中の例えば閃絡をシミュレートする
為に、負荷にまず初めに電圧パルスを印加し次に電流パ
ルスを印加することを述べた。本発明による火花放電ギ
ャップを使用することにより、電圧パルスから電流パル
スへの切換条件を、絶対圧を選択することと、例えば２
つの火花放電ギャップを有するパルス発生器の場合には
、後で点弧する方の火花放電ギャップの極間間隔をプリ
セットすることとにより簡単に制御できる。

火花放電ギャップの数が２つを越えるパルス発生器を構
成すること９．第３図の回路を相応に拡張することもも
ちろん可能である。

４　図の簡単な説明 第１図は、空気圧制御火花放電ギャップを有する電ムパ
ルス発生器と、それに接続されている負荷とを概略的に
図示しているブロック回路図でちゃ、 第２図は、第１図の火花放電ギャップの詳細断面図、 第３図は、２つの火花放電ギャップを有する発生器回路
の１つの有利な実施例の回路図、第４図は、第３図の回
路図に対応しているが、１つの火花放電ギャップがブレ
・−クダウンした後の過渡状態を示している回路図、 ５第５図は、第３図の回路図に対応しているが、双、方
の火花放電ギャップがブ・レークダウンした後の過渡状
態を示している回路図、 第３図は、高速形高出力パルス発生器を実現する、第３
図の火花放電ギャップ及びコンデンサの有利な空間的配
置を概略的に図示した図、第７図は、火花放電ギャップ
の有利な空間的配置と、大容量を有する高出力パルス発
生器を実現する、第３図の回路のコンデンサとを概略的
に図示している図である。

１・・・電磁パルス発生器〜２・・・負荷、３・・・火
花放電ギャップ、４・・・コンデンサ、５・・・前置抵
抗、６・・・電源装置、８・・・加圧空気管、１１・・
・被制御弁、１３・〜共通加圧空気管、１４・・・シー
ケンス制御装置、１５・・・ホース導管、１６・・・圧
力暉整弁、１７及び１８・・・火花数、電ギャップ３の
極、１９・・・ケーシング２０の内部室、２０・・・火
花放電ギャップ３．のケー、シング、２２・・・ケーシ
ング２０の中の開口部、２４及び２５・・・ケーシング
の密閉部、２６及び２Ｔ・・・第１の外部接続端子、２
８・・・ベローズ、２９・・・抵抗１，３０及び３１・
・・第２の外部接続端子、４０・・・第１の火花放電ギ
ャップ、４１・・・第２の火花放電ギャップ、４３及び
４４・・・コンデンサ、４７及び４８・・・抵抗、５０
及び５１・・・電源装置の端子、５２及び５３・・・抵
抗、５４・・・負荷、５５・・・測定点。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、２つのほぼ球状の極を有する火花放電ギャップを少
   なくとも１つ備えている電磁発生器において、 前記火花放電ギャップをケーシング（２０）の中に設け
   、 前記ケーシング（２０）の内部室（１９）に第１の開口
   部（２１）と、前記第１の開口部（２１）に接続してい
   る加圧空気管（７）とを介して、前記ケーシング（２０
   ）の周囲圧を上回る圧力を印加でき、 前記ケーシング（２０）の内部室（１９）の中に、前記
   内部室（１９）に対して密閉されているベローズ（２８
   ）が突出し、 前記火花放電ギャップの極（１８）のうちの１つを前記
   ベローズ（２８）に取付け、 前記ベローズ（２８）の内部室を第２の加圧空気管（８
   ）と接続し、 前記第２の加圧空気管（８）を介して前記ベローズ（２
   ８）の内部室に、前記ケーシング（２０）の周囲圧を上
   回る、前記ケーシング（２０）の内部室（１９）の圧力
   と異なるが近似的に等しくかつ、前記ケーシング（２０
   ）の周囲圧を上回る圧力を印加することが可能であるこ
   とを特徴とする、 電磁パルス発生器。 ２、ケーシング（２０）の内部室（１９）及び、ベロー
   ズ（２８）の内部室に、前記ケーシング（２０）の周囲
   圧を上回る、最大８．１０＾５Ｐａの圧力を印加でき、 前記ケーシング（２０）が第２の開口部（２３）を有し
   前記第２の開口部（２３）に第３の加圧空気管（９）を
   接続し、 前記ケーシング（２０）の前記第１の開口部（２１）と
   前記第２の開口部（２３）とを火花放電ギャップの両極
   （１７、１８）の領域の中に互いに対向して配置し、 前記ケーシング（２０）とその内部室（１９）と前記ベ
   ローズ（２８）とがシリンダ形であり、 前記ケーシング（２０）の内部室（１９）と、前記ベロ
   ーズ（２８）の内部室とが同一の内圧を有する場合には
   火花放電ギャップは閉成即ち、両極（１７、１８）が互
   いに接触し、前記ケーシング（２０）の内部室（１９）
   の中の圧力が前記ベローズ（２８）の内部室の中の圧力
   を上回る場合には、前記ケーシング（２０）の内部室（
   １９）と、前記ベローズ（２８）の内部室とが同一の内
   圧を有する場合に比して前記ベローズ（２８）の長さが
   短縮し前記火花放電ギャップは離間し従つて両極（１７
   、１８）は互いに接触せず、 前記、両極（１７、１８）の形を、前記両極（１７、１
   ８）が互いに対向する側においては球状からずれ、有利
   には、前記両極（１７、１８）が互いに対向する側にお
   ける前記両極（１７、１８）の表面に、前記両極（１７
   、１８）の表面に沿い一定の電界が、前記両極（１７、
   １８）に電圧が印加された際に形成されるように形成し
   、 前記両極（１７、１８）をそれぞれ第１の接続端子（２
   ６、２７）を介して前記ケーシング（２０）の外側に接
   続し、 第２の接続端子（３０、３１）を有する、前記両極（１
   ７、１８）の接続線の途中に少なくとも１つの抵抗（５
   、２９）有利には複数の抵抗を設け、 前記抵抗（５、２９）をケーシング材の中に埋込み、 前記第１の接続端子（２６、２７）をそれぞれ、前記ケ
   ーシング（２０）における互いに対抗する側面のそれぞ
   れに設けその際に有利には前記第１の接続端子（２６、
   ２７）をベローズ（２８）と前記火花放電ギャップとの
   共通の軸線上に設け、 前記ケーシング（２０）の材料は電気絶縁材であり、 前記両極（１７、１８）の直径は約８ｍｍであり前記両
   極（１７、１８）の間隔は最大２０ｍｍに設定可能であ
   り、その他の寸法を全て安定性の観点から出来る限り小
   さく保持することを特徴とする、 請求項１に記載の電磁パルス発生器。 ３、少なくとも２つの加圧空気管（７、８）を、制御弁
   （１０、１１）を介して共通の加圧室気管（１３）に接
   続し、 前記制御弁（１０、１１、１２）を制御するために液圧
   シーケンス制御装置（１４）を設け、 前記液圧シーケンス制御装置（１４）はその始動信号を
   ホース導管（１５）を介して受取り前記ホース導管（１
   ５）の自由端に手動式圧力発生装置を設けたことを特徴
   とする、 請求項１又は２に記載の電磁パルス発生器。 ４、複数のコンデンサ（４２、４５）と直列に接続され
   ている少なくとも２つの火花放電ギャップ（４０、４１
   ）と、複数の抵抗（４６、４９）を介して前記直列接続
   に接続している電源装置とを有する電磁パルス発生器に
   おいて、 前記直列接続の途中に、基準電位につながつている接続
   点から出発して少なくとも１つのコンデンサ（４２）と
   第１の火花放電ギャップ（４０）と第２のコンデンサ（
   ４３）と第３のコンデンサ（４４）と第４のコンデンサ
   （４５）とを順次直列に設け、 前記基準電位の電位値を有利には対称に前記電源装置の
   両端子の電位値の間の値に有利にはアース電位に選定し
   、 前記第１のコンデンサ（４２）と前記第１の火花放電ギ
   ャップ（４０）との間の接続点を第１の抵抗（４６）を
   介して前記電源装置の前記両端子の一方に接続し、 前記第１の火花放電ギャップ（４０）と前記第２のコン
   デンサ（４３）との間の接続点を第２の抵抗（４８）を
   介して前記電源装置の両端子の他方に接続し、 前記第２のコンデンサ（４３）と前記第３のコンデンサ
   （４４）との間の接続点を有利には減結合抵抗（５２、
   ５３）を介して前記基準電位につなぎ、 前記第３のコンデンサ（４４）と前記第２の火花放電ギ
   ャップ（４１）との間の接続点を第３の抵抗（４７）を
   介して前記電源装置の一方の端子と接続し、 前記第２の火花放電ギャップ（４１）と前記第４のコン
   デンサ（４５）との間の接続点を第４の抵抗（４９）を
   介して前記電源装置の前記両端子の他方に接続したこと
   を特徴とする電磁パルス発生器。 ５、電源装置の端子における電圧を基準電圧に対して＋
   ２５ｋＶ又は−２５ｋＶに選定する特徴と、 すべてのコンデンサ（４２−４５）の容量が等しい特徴
   と、 １つのコンデンサ（４２、４３、４４、４６）の容量と
   、有利には１ＭΩである減結合抵抗（５２、５３）の値
   とにより決まる時定数がパルス回路全体の放電時定数よ
   り大幅に大きい特徴と、 抵抗（４６−４９）がそれぞれ、複数の単一抵抗の直列
   接続により構成されている特徴と、前記抵抗（４６−４
   ９）の値がそれぞれ約 １００ＫΩである特徴と、 前記電源装置の端子間に短絡電流が流れる場合に前記短
   絡電流が僅か数ｍＡに調整される特徴とのうちの１つ又
   は複数の特徴を有することを特徴とする、 請求項４に記載の電磁パルス発生器。 ６、火花放電ギャップ（４０、４１）として、請求項１
   又は２に記載の特徴部分に記載の形式の火花放電ギャッ
   プを使用することを特徴とする請求項４又は５に記載の
   電磁パルス発生器。 ７、コンデンサ（４２−４５）として、互いに対向する
   側面上にそれぞれ接続端子が取付けられているデイスク
   コンデンサを使用する特徴と、 前記コンデンサ（４２−４５）を火花放電ギャップ（４
   ０、４１）の軸線上に設ける特徴と、 前記素子（４０−４５）相互間の軸線上の間隔を、前記
   素子（４０、４５）の構成形態が許す限り短く選定する
   特徴と、 前記素子（４０−４５）が、相互にプラグイン接続でき
   る接続端子を備えている特徴と、前記火花放電ギャップ
   （４０、４１）を前記コンデンサ（４２−４５）と統合
   して１つの空間的構成ユニットを構成する特徴とのうち
   の１つ又は複数の特徴を有することを特徴とする、 請求項４ないし６のいずれか１項に記載の電磁パルス発
   生器。 ８、火花放電ギャップ（４０、４１）をコンデンサ（４
   ２−４５）から分離して統合し１つの空間的構成ユニッ
   トを構成する特徴と、 前記コンデンサ（４２−４５）も同様に統合して１つの
   別個の空間的構成ユニットを構成する特徴と、 前記火花放電ギャップ（４０、４１）と前記コンデンサ
   （４２−４５）とが、相互間でプラグイン接続できる接
   続端子を備えている特徴とのうちの１つ又は複数の特徴
   を有することを特徴とする、 請求項４ないし６のいずれか１項に記載の電磁パルス発
   生器。 ９、電源装置を、火花放電ギャップ（４０、４１）とコ
   ンデンサ（４２−４５）から分離されている別個の機器
   として構成する特徴と、前記電源装置の端子を、第２の
   接続端子（３０、３１）を有するケーベルを介して火花
   放電ギャップに接続する特徴とのうちの一方又は双方の
   特徴を有することを特徴とする、 請求項４ないし８のいずれか１項に記載の電磁パルス発
   生器。