KR101731401B1 - 고전압 펄스들을 발생시키기 위한 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 특히 유도성 전압 가산기(IVA)에 의하여 고전압 펄스들을 발생시키기 위한 장치 및 방법에 관한 것이고, 동축 전송선(21)의 내부 전도체(I)는, 파동 전파의 메인 축(HA)에 회전 대칭이고 모든 스테이지들을 통과하는 바디의 형태이고, 상기 바디의 외부 반경은 제1 스테이지로부터 최종 스테이지까지 일정한 피치(pitch)로 크기가 계속해서 감소하도록 형성된다.

Description

고전압 펄스들을 발생시키기 위한 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR GENERATING HIGH-VOLTAGE PULSES}
본 발명은 주(main) 청구항의 전제부에 따른 고전압 펄스(high-voltage pulse)들을 발생시키기 위한 장치, 및 대등한 청구항에 따른 대응하는 방법에 관한 것이다.
전기 엔지니어링(electrical engineering)에서는, 진폭이 수 kW 내지 수백 TW인 고전압 및 고전력 펄스(high-voltage and high-power pulse)들이 펄스형 전력 엔지니어링(pulsed power engineering)의 분야에서 과학 및 산업 목적들을 위해 사용되는데, 펄스 지속기간(pulse duration)들은 ps 내지 ms의 범위에 있다.
전기천공법으로서 알려져 있는 것(여기서는, 산업 애플리케이션(industrial application)의 예로서 언급됨)은, 예컨대, 1　㎲ 내지 2　㎲의 펄스 지속기간을 갖는 250　kV의 전압들, 수십　kA의 전류들을 발생시킬 수 있는 펄스 발생기(pulse generator)를 요구한다.
이러한 펄스 발생기를 구현하기 위한 가능한 토폴로지(topology)는 "유도성 전압 가산기"로서 알려져 있는 것이고, 이 유도성 전압 가산기는 IVA(inductive voltage adder)로 축약된다. 이러한 발생기는 소형 설계를 허용하는데, 그 이유는 펄스 발생(pulse generation) 동안, 이 발생기가 n개의 이산적인 전압원들을 포함하는 직렬 회로로 이루어지기 때문이다. 물리적 용어들로, 변압기로 불리는 전도체 기하구조에서는, 전자기장들이 IVA에서 결합된다.
이러한 방식으로, 변압기는 본질적으로 IVA(유도성 전압 가산기)의 설계를 결정한다.
변압기는 동축 전송선과 방사상 전송선으로 이루어지는데, 이 방사상 전송선은 동축 전송선의 외부 전도체에 직각들로 연결된다. 이러한 토폴로지는 변압기에서의 전기장들이 벡터로(vectorially) 가산되도록 허용하고, 이에 따라 전압 진폭들의 합산이 달성되도록 허용한다. 고주파수 펄스(high-frequency pulse)의 결과로서, 리플렉션(reflection)들을 회피하기 위하여, 특성 임피던스(characteristic impedance)들이 서로 동조될 필요가 있다.
전압 가산 동안 리플렉션들을 회피하기 위해, 정확한 특성 임피던스의 선택이 필요하다. 통상적으로, 동축 전송선은 캐스케이드형 설계(cascaded design)를 갖는데, 개별 스테이지(stage)들은 테이퍼(taper)들로서 알려져 있는 것에 의하여 서로 합쳐진다. 이러한 테이퍼들은, 발생될 전자기파에 대한 전이점들을 회피하기 위하여 필요하다.
Hans-joachim Bluhm에 의한 "Pulsed Power Systems Principles and Applications"(Springer Verlag Berlin Heidelberg 2006)은 통상적인 유도성 전압 가산기(IVA; inductive voltage adder)들을 개시하는데, 특히 7장의 192쪽-201쪽에서, IVA들의 설계 및 동작 원리들을 개시한다.
IVA는, 리플렉션 팩터(reflection factor)들의 결과로서, 파동 특성들의 사용을 허용하고, 스위치-온 프로세스(switch-on process) 동안 그리고 안정 상태에서, 전류 진폭을 증가시키는 것을 허용한다. 도 1은 IVA의 통상적인 원리를 도시한다. 도 1은 네 개의 스테이지들의 예를 사용하여 IVA의 기본 원리를 도시한다. 도 1의 좌변에 도시된 전압원들의 직렬 어레인지먼트(serial arrangement)의 경우에서와 유사한 방식으로, 도 1의 우변에 도시된 바와 같은 펄스 라인(pulse line)들이, 하나의 라인(line)의 포지티브 전도체(positive conductor)를 다른 라인의 네거티브 전도체(negative conductor)에 연결시킴으로써, 전압 증배기 회로들로서 구현될 수 있다. 전도체들의 이러한 교번적인 연결부가 단락을 초래하지 않도록 하기 위하여, 펄스(pulse)의 지속기간 동안 연결부가 절연될 필요가 있다. 이는, 케이블 변압기(cable transformer) 형태의 충분히 긴 전송선들을 사용하여 달성될 수 있거나, 또는 IVA의 실시예와 일치하는 충분히 높은 커플링 인덕턴스(coupling inductance)들에 대한 커플링(coupling) 때문에 달성될 수 있다. 개별 스테이지들의 펄스 라인들의 가산을 위해, 전파 시간 대신에, 유도성 절연부가 사용되는 경우, 더욱 소형의 설계가 가능하다. IVA에 따라, 자기 절연부를 사용하는 전압 가산의 원리가 도 2에서 도시된다.
도 2는 자기 절연부를 갖는 IVA의 통상적인 예시적 실시예를 도시한다. 도 2는 동축으로 배열된 여섯 개의 스테이지들을 도시한다. 참조 심볼(reference symbol) 1이 진공 인터페이스(vacuum interface)를 표기하고, 참조 심볼 3이 진공을 표기하며, 참조 심볼 5가 환상 갭(annular gap)을 표기하고, 참조 심볼 7이 자기 코어(magnetic core)를 표기하며, 참조 심볼 9가 다이오드(diode)를 표기하고, 그리고 참조 심볼 11이 오일(oil)을 표기한다. 원통형 캐비티(cylindrical cavity)들이 IVA의 내부 전도체를 형성하고, 통상적인 동축으로 배열된 전압원들 Ux에 의해 방사상으로 피딩(feeding)된다. 설명된 애플리케이션(application)들의 경우, 개별 캐비티(cavity)들 각각은 예컨대 0.1 내지 50　㎲의 지속기간, 예컨대 3 내지 10　kV 범위의 수 kV의 전압 진폭 U0, 및 예컨대 수 kA 내지 10 kA이고 10 kA를 초과하는 최대 전류 진폭 I0을 갖는 펄스(pulse)를 전달한다. 전압 진폭들의 가산을 촉발하기 위하여, 동축 전송선으로의 전이 구역에서의 전자기장들의 벡터 가산(vector addition)이 활용된다. 따라서, IVA는 n(n: 스테이지들의 수)개의 개별 전압원들의 합으로부터 자체적으로 오버레이(overlay)된 전압 펄스(voltage pulse)를 발생시킨다. 이에 따라, 도 2에 도시된 바와 같은 어레인지먼트(arrangement)는 섹스튜플 전압 펄스(sextuple voltage pulse)를 발생시킨다. 전압 진폭들의 가산을 촉발하기 위하여, 하나의 전압원의 포지티브 전도체가 후속하는 전압원들의 네거티브 전도체에 연결된다. 이는 반드시, 각각의 캐비티에서 중심 전극과 다운스트림(downstream)에 위치된 외부 전극 사이에 전도성 연결부를 초래한다. 이러한 방식으로 라인(line)의 출력부에서 단락이 생기는 것을 방지하기 위하여, 이 섹션(section)에서의 비투자율을 증가시킴으로써, 연결부의 임피던스(impedance)가 크게 개선된다. 이를 위해, 전압원의 부분 용적이 강자성 물질로 이루어진 도넛형 스트립 코어(toroidal strip core)들로 충전된다.
본 발명의 목적은, 종래 기술과 비교할 때, 더욱 소형이고 덜 비싼 펄스 발생기의 사용을 수반하는, 고전압 펄스들을 생성하기 위한 장치 및 방법을 제공하는 것이다. 이 목적은 최대한 리플렉션이 없는 파동 커플링(wave coupling)이 가능하게 야기하는 것이다.
이 목적은 주 청구항에 따른 장치 및 대등한 청구항에 따른 방법에 의해 달성된다.
제1 양상에 따라, 고전압 펄스들을 발생시키기 위한 장치, 특히 유도성 전압 가산기가 청구되고, 여기서는 펄스 발생 동안, 변압기의 전압원들의, 파동 전파 메인 축(wave propagation main axis)을 따라서 배열된 다수(n) 개의 이산적인 스테이지들을 포함하는 직렬 회로로부터의 전자기장들의 결합이 존재하는데, 각각의 스테이지에서 파동들이 방사상 전송선을 따라서 동축 전송선으로 각각 전파되고, 동축 전송선의 내부 전도체는, 파동 전파 메인 축에 대하여 회전 대칭이고 스테이지들 전부를 통과하는 바디(body)의 형태이고, 이 바디의 외부 반경은, 제1 스테이지로부터 최종 스테이지까지 일정한 기울기로 계속해서 감소하도록 설계된다.
제2 양상에 따라, 고전압 펄스들을 발생시키기 위한 방법, 특히 유도성 전압 가산기가 청구되고, 여기서는 펄스 발생 동안, 변압기의 전압원들의, 파동 전파 메인 축을 따라서 배열된 다수(n) 개의 이산적인 스테이지들을 포함하는 직렬 회로로부터의 전자기장들의 결합이 존재하는데, 각각의 스테이지에서 파동들이 방사상 전송선을 따라서 동축 전송선으로 각각 전파되고, 동축 전송선의 내부 전도체는, 파동 전파 메인 축에 대하여 회전 대칭이고 스테이지들 전부를 통과하는 바디의 형태이고, 이 바디의 외부 반경은, 제1 스테이지로부터 최종 스테이지까지 일정한 기울기로 계속해서 감소하도록 설계된다.
본 발명에 따라, 가능한 한 소형이고 저렴하게 제조될 수 있는 펄스 발생기가 생산 및 사용된다.
파동 전파 메인 축은 동축 전송선의 내부 전도체 및 외부 전도체의 공통 축(common axis) 상에 위치된다. 파동 전파 메인 축의 방향은 IVA로부터의 파동들이 실제로 전파되는 방향에 대응한다. 유사하게, 파동 전파 메인 축은 대칭 축이고, 이 대칭 축에 대하여, IVA의 부품들, 예컨대, 동축 전송선의 내부 전도체 및 외부 전도체가 회전 대칭이다.
IVA의 본 발명의 실시예에 따라, 하기의 장점들이 획득된다:
- 통상적인 캐스케이드형 동축 내부 전도체(cascaded coaxial inner conductor)와 비교할 때, 더 단순한 제조.
- 더 단순한 제조 기술의 결과로서, 내부 전도체를 제조하기 위한 더 낮은 비용들.
- 원뿔형의 동축 내부 전도체 상의 더 작은 전기장들의 결과로서, 더 높은 내전압.
- 고주파수 신호 컴포넌트(high-frequency signal component)에 대한 변압기에서의 더 낮은 감쇠 손실들.
추가적인 유리한 실시예들은 종속청구항들과 함께 청구된다.
하나의 유리한 실시예에 따라, 내부 전도체는 일자형의 절단된 원뿔 또는 원뿔의 외부 기하학적 형상을 가질 수 있다. 내부 전도체는, 내부 공간들이 없는 솔리드 바디(solid body)로서 제공될 수 있다.
추가적인 유리한 실시예에 따라, 내부 전도체는 원뿔의 형태일 수 있다.
추가적인 유리한 실시예에 따라, 동축 전송선의 외부 전도체는, 파동 전파 메인 축에 대하여 회전 대칭이고 스테이지에서 변함없이 이산적으로 제공되는 중공 바디(hollow body)의 형태일 수 있고, 이 중공 바디의 외부 반경들 및 내부 반경들은 스테이지들 전부에 대해 동일하고 일정하다.
추가적인 유리한 실시예에 따라, 중공 바디들 각각은 중공 원통의 기하학적 형상을 가질 수 있다. 외부 전도체는, 특히, 내부 전도체에 대하여 동축으로 이어진다. 다시 말해, 외부 전도체 및 내부 전도체는, 특히, 그들이 회전 대칭하는 공통 축을 갖는다.
추가적인 유리한 실시예에 따라, 방사상 전송선 및 동축 전송선은 동일한 물질, 특히, 구리, 스틸(steel) 또는 알루미늄(aluminum)을 가질 수 있다.
추가적인 유리한 실시예에 따라, n개의 스테이지들 전부가 상기 스테이지들의 전기적 상호연결부들에 관하여 동일한 모듈식 설계(modular design)를 가질 수 있다.
본 발명은 도면들과 함께 예시적 실시예들을 이용하여 더욱 상세히 설명되고, 도면들에서:
도 1은 IVA의 통상적인 예시적 실시예를 도시한다;
도 2는 IVA의 추가의 통상적인 예시적 실시예를 도시한다;
도 3은 IVA의 본 발명의 예시적 실시예를 도시한다;
도 4는 IVA의 본 발명의 예시적 실시예를 시뮬레이팅(simulating)하는 표현을 도시한다;
도 5는 IVA의 본 발명의 예시적 실시예를 시뮬레이팅하는 추가적인 표현을 도시한다;
도 6은 IVA의 본 발명의 예시적 실시예를 시뮬레이팅하는 추가적인 표현을 도시한다;
도 7은 본 발명에 따른 방법의 예시적 실시예를 도시한다.
도 3은 IVA(유도성 전압 가산기)의 본 발명의 예시적 실시예를 도시한다. 도 3은 연속적인 원뿔형 내부 전도체(I)를 도시하고, 이 연속적인 원뿔형 내부 전도체(I)는, 특성 임피던스 상황(characteristic impedance circumstance)들을 고려하여, 동축 전도체의 통상적인 캐스케이드형 내부 전도체(cascaded inner conductor)를 대체한다. 이러한 방식으로, 본 발명에 따라 IVA에 대한 동축 전도체의 통상적인 캐스케이드형 내부 전도체 ―복잡한 방식으로 제조됨― 를 생략시키는 것이 가능한데, 상기 캐스케이드형 내부 전도체는, 본 발명 동안에, 제조하기가 단순한 원뿔형 내부 전도체(I)로 대체될 수 있다. 도 3은 동축 내부 전도체(I)의 본 발명의 실시예를 도시하고, 이 동축 내부 전도체(I)는 이 경우 IVA에서 원뿔 형태로 제공되는데, 통상적인, 복잡한 개별 테이퍼 섹션(taper section)들을 생략시키는 것이 가능하다. 연속적인 원뿔형 동축 내부 전도체(I)의 선택으로 인해, 통상적인 캐스케이드형 동축 내부 전도체와 비교할 때, 산업 제조가 효과적으로 단순화될 수 있고 덜 비싸게 이루어질 수 있다. 도 3은 본 발명의 원뿔형 동축 내부 전도체(I)의 개략적인 표현을 도시한다. 도 3에 도시된 IVA는 파동 전파 메인 축(HA)을 따라서 연장된다. A는, 동축 전송선(21)의 외부 전도체를 표기하고, 이 동축 전송선(21)은 외부 전도체(A) 및 내부 전도체(I)에 의하여 제공된다. 외부 전도체(A)는 다수의 중공 원통들로서 제공될 수 있는데, 이 중공 원통들은 파동 전파 메인 축(HA)에 대하여 회전 대칭적으로 포지셔닝(positioning)된다. S는, 개개의 스테이지와 연관된 전압 펄스(voltage pulse)들을 발생시키는데 사용되는 스위치(switch)들을 표기한다. 도 3은 세 개의 스테이지들을 갖는 원뿔형 설계의 동축 내부 전도체(I)를 갖는 유도성 전압 가산기를 도시한다. 본 발명의 IVA 구조는, 연속적인 원뿔형 동축 내부 전도체(I)가 사용될 때, 제조를 단순화하고 비용들을 효과적으로 감소시키는데 사용될 수 있다.
도　4는 IVA의 본 발명의 예시적 실시예를 시뮬레이팅하는 표현을 도시한다. 도　4는 구현된 원뿔형 동축 내부 전도체(I)를 갖는 스테이지의 전자기 모델(electromagnetic model)을 도시한다. 이 전자기 모델은, 특히, 세 개의 포트(port)들 또는 연결부들(10, 20 및 30)을 갖는다. 도 4에 도시된 바와 같이, IVA의 단면의 상부 측만이 고려된다. 제1 연결부(10)는 전압(U1)을 공급 신호(E)로서 인가하고, 상기 전압은, 포트 또는 제2 연결부(20)에 의하여, 전압(U2)의 형태인 제2 공급 신호(E)와 합산되어, 전압들(U1 및 U2)의 가산으로부터 도출되는 신호가 제3 연결부(30)에서 획득된다. 이 출력 신호(A)는 동축 전송선(21)을 따라서 전파되는데, 제2 공급 신호(E)는 방사상 전송선(19)을 따라서 제2 연결부(20)에서 커플링 인(coupling in)된다. 도 4에 도시된 바와 같은 본 발명에 따른, 스테이지에 대한 전자기장 시뮬레이션(electromagnetic field simulation)들은 놀랍게도, 변압기에서 전압들(U 및 U2)의 형태로 공급 신호들(E)의 순 가산(neat addition)을 도시한다. 도 4는 변압기의 모델(model)을 도시한다.
도 5는 IVA의 본 발명의 예시적 실시예를 시뮬레이팅하는 추가적인 표현을 도시하는데, 구체적으로는, 도 4에 도시된 바와 같은 IVA의 본 발명의 제1 스테이지가 사용될 때, 공급되는 전압 신호들(U1 및 U2), 그리고 제3 연결부(30)에서의 출력 신호(T)에 대한 시간 특성을 시간 도메인(time domain)으로 도시한다. 이 시뮬레이션(simulation)은, 제1 공급 신호(E　=　U1)를 중심에 도시하고, 제2 공급 신호(E　=　U2)를 바닥에 도시하며, 출력 신호(T)를 최상단에 도시하는데, x 축은 ns 단위의 시간을 표시하고, y 축은 볼트(volt) 단위의 전압을 표시한다.
도 6은, 도 4에 도시된 바와 같은 IVA의, 본 발명에 따른 제1 스테이지에서의 전기장들의 프로파일(profile)의 표현을 도시한다. 화살표들은 벡터 필드(vector field)를 표현한다. 도　6은 구현된 원뿔형 동축 내부 전도체(I)를 갖는, 도 4에 도시된 바와 같은 스테이지의 변압기에서의 전기장들을 도시한다. 좌변에서는, 제1 공급 신호(E)가 제1 연결부(10)에서 존재하고 제2 공급 신호가 제2 연결부(20)에서 존재하는데, 출력 신호(T)는 우변에 제3 연결부(30)에서 검출될 수 있다. 전기장들은 도 4에 도시된 바와 같은 전압 가산 구역에서의 개개의 벡터 필드들로서 도시된다. 내부 전도체(I)의 원뿔 형태는 비스듬하게 수평으로 이어지는 하위 라인에 의하여 예시된다.
부가하여, 본 발명에 따른 기계적으로 더 단순한 형태의 내부 전도체(I) 외에, 전자기장 시뮬레이션(electromagnetic field simulation)들은 방사상 전송선(19)의 커플링-인 지점(coupling-in point)의 구역에서의 더 낮은 과잉 로컬 전기장 세기(local electrical field intensity)들을 도시한다. 이는, 자동으로, IVA 자체의 변압기에서의 더 높은 내전압을 야기하고, 이는 IVA가 더 적은 스테이지들을 요구함을 의미한다. 유사하게, 유리한 내전압은 IVA의 물리적 용적을 감소시킨다. 더 높은 내전압 외에, 본 발명에 따른 동축 내부 전도체를 이용하여, 더 높은 주파수들에서의 더 나은 전송 특징들이 마찬가지로 획득된다. 이는 더 낮은 감쇠가 달성되도록 허용한다. 이러한 방식으로, 본 발명에 따른 구조가 고주파수 펄스들, 다시 말해, 특히 가파른 상승 에지(rising edge)들을 갖는 펄스(pulse)들에 더욱 잘 맞게 된다. 동축 내부 전도체 상에서는, 맥스웰 방정식(Maxwell's equation)들의 결과로서, 전기장들이 최대이다. 본 발명의 실시예들에 대해, 도 6은 전기장에 대한 균질한 필드 프로파일(field profile)을 명확하게 나타낸다. 이는, 천이 신호들에 대해서도 역시, 종래 기술과 비교할 때 더 낮은 리플렉션들이 달성되도록 허용한다.
도 7은 본 발명에 따른 방법의 예시적 실시예를 도시한다. 제1 스텝(step)(S1)에서는, 펄스 발생 동안, 변압기의 전압원들의, 파동 전파 메인 축을 따라서 배열된 다수(n)의 이산적인 스테이지들을 포함하는 직렬 회로로부터의 전자기장들의 결합이 존재한다. 제2 스텝(S2)은 동축 전송선의 내부 전도체를 따라서 결합을 수행하는데 사용되는데, 상기 내부 전도체는 IVA에서 제1 스테이지로부터 최종 스테이지까지 테이퍼링 원뿔(tapering cone)의 형태로 연장된다.
본 발명은, 특히 유도성 전압 가산기(IVA)에 의하여, 고전압 펄스들을 발생시키기 위한 장치 및 방법에 관한 것이며, 동축 전송선(21)의 내부 전도체(I)는, 파동 전파 메인 축(HA)에 대하여 회전 대칭이고 스테이지들 전부를 통과하는 바디의 형태이고, 이 바디의 외부 반경은 제1 스테이지로부터 최종 스테이지까지 일정한 기울기로 계속해서 감소하도록 설계된다.

Claims (18)

  1. 고전압 펄스(high-voltage pulse)들을 발생시키기 위한 장치로서,
    펄스 발생(pulse generation) 동안, 변압기의 전압원들의, 파동 전파 메인 축(wave propagation main axis)(HA)을 따라서 배열된 다수(n) 개의 이산적인 스테이지(stage)들을 포함하는 직렬 회로로부터의 전자기장들의 결합이 존재하고, 각각의 스테이지에서 방사상 전송선(19)을 따라 각각 공급된 파동들이 동축 전송선(21)으로 전파되고, 상기 동축 전송선(21)의 내부 전도체(I)는, 상기 파동 전파 메인 축(HA)에 대하여 회전 대칭이고 스테이지들 전부를 통과하는 바디(body)의 형태이고, 상기 바디의 외부 반경은 제1 스테이지로부터 최종 스테이지까지 일정한 기울기로 계속해서 감소하도록 설계되는,
    고전압 펄스들을 발생시키기 위한 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 내부 전도체(I)는 일자형의 절단된 원뿔 또는 원뿔의 외부 기하학적 형상을 갖는,
    고전압 펄스들을 발생시키기 위한 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 내부 전도체(I)는 원뿔의 형태인,
    고전압 펄스들을 발생시키기 위한 장치.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 동축 전송선(21)의 외부 전도체(A)는, 상기 파동 전파 메인 축(HA)에 대하여 회전 대칭이고 스테이지에서 변함없이 이산적으로 제공되는 중공 바디(hollow body)의 형태이고, 상기 중공 바디의 외부 반경들 및 내부 반경들은 스테이지들 전부에 대해 동일하고 일정한,
    고전압 펄스들을 발생시키기 위한 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    중공 바디들 각각은 중공 원통의 기하학적 형상을 갖는,
    고전압 펄스들을 발생시키기 위한 장치.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 방사상 전송선(19) 및 상기 동축 전송선(21)은 동일한 물질을 갖는,
    고전압 펄스들을 발생시키기 위한 장치.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    n개의 스테이지들 전부가 상기 스테이지들의 전기적 상호연결부들에 관하여 동일한 모듈식 설계(modular design)를 갖는,
    고전압 펄스들을 발생시키기 위한 장치.
  8. 고전압 펄스들을 발생시키기 위한 방법으로서,
    펄스 발생 동안, 변압기의 전압원들의, 파동 전파 메인 축(HA)을 따라서 배열된 다수(n) 개의 이산적인 스테이지들을 포함하는 직렬 회로로부터의 전자기장들의 결합이 존재하고, 각각의 스테이지에서 방사상 전송선(19)을 따라 각각 공급된 파동들이 동축 전송선(21)으로 전파되고, 상기 동축 전송선(21)의 내부 전도체(I)는, 상기 파동 전파 메인 축(HA)에 대하여 회전 대칭이고 스테이지들 전부를 통과하는 바디의 형태이고, 상기 바디의 외부 반경은 제1 스테이지로부터 최종 스테이지까지 일정한 기울기로 계속해서 감소하도록 설계되는,
    고전압 펄스들을 발생시키기 위한 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 내부 전도체(I)는 일자형의 절단된 원뿔, 또는 원뿔의 외부 기하학적 형상을 갖는,
    고전압 펄스들을 발생시키기 위한 방법.
  10. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
    상기 내부 전도체(I)는 원뿔의 형태인,
    고전압 펄스들을 발생시키기 위한 방법.
  11. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
    상기 동축 전송선(21)의 외부 전도체(A)는, 상기 파동 전파 메인 축(HA)에 대하여 회전 대칭이고 스테이지에서 변함없이 이산적으로 제공되는 중공 바디의 형태이고, 상기 중공 바디의 외부 반경들 및 내부 반경들은 스테이지들 전부에 대해 동일하고 일정한,
    고전압 펄스들을 발생시키기 위한 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    중공 바디들 각각은 중공 원통의 기하학적 형상을 갖는,
    고전압 펄스들을 발생시키기 위한 방법.
  13. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
    상기 방사상 전송선(19) 및 상기 동축 전송선(21)은 동일한 물질을 갖는,
    고전압 펄스들을 발생시키기 위한 방법.
  14. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
    n개의 스테이지들 전부가 상기 스테이지들의 전기적 상호연결부들에 관하여 동일한 모듈식 설계를 갖는,
    고전압 펄스들을 발생시키기 위한 방법.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 장치는 유도성 전압 가산기(IVA; inductive voltage adder)인,
    고전압 펄스들을 발생시키기 위한 장치.
  16. 제 6 항에 있어서,
    상기 동일한 물질은 구리, 스틸(steel) 또는 알루미늄(aluminum)인,
    고전압 펄스들을 발생시키기 위한 장치.
  17. 제 8 항에 있어서,
    상기 방법은 유도성 전압 가산기(IVA)를 위한 것인,
    고전압 펄스들을 발생시키기 위한 방법.
  18. 제 13 항에 있어서,
    상기 동일한 물질은 구리, 스틸 또는 알루미늄인,
    고전압 펄스들을 발생시키기 위한 방법.
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