RU2199818C2 - Устройство для формирования импульсов высокого напряжения ультракороткой длительности - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к технике формирования наносекундных и пикосекундных импульсов высокого напряжения. Техническим результатом является возможность формировать импульсы с амплитудой свыше 1 МВ (например, до 5 МВ) при одновременном обеспечении стабильности формирования их фронтов. Устройство содержит последовательно соединенные источник импульсного напряжения микросекундной длительности и формирующий блок, выполненный на коаксиальных линиях, центральные проводники которых разделены промежутками, служащими разрядниками, обостряющими фронт формируемых импульсов. В качестве диэлектрической жидкости, заполняющей коаксиальные линии и искровые промежутки, используется смесь высокомолекулярных перфторуглеродов. Выходной узел источника импульсного напряжения микросекундной длительности, соединенный с первой коаксиальной линией, выполнен в виде трансформатора Тесла. Через этот трансформатор, а также через центральный проводник первой коаксиальной линии в продольном осевом направлении пропущен световод, служащий для подачи в соответствующий искровой промежуток синхронизирующего светового излучения внешнего лазера, задающего момент начала пробоя данного искрового промежутка. Световод проходит внутри канала, являющегося конечной частью подводящего патрубка системы прокачки и очистки диэлектрической жидкости данного искрового промежутка, обеспечивающей подвод чистой диэлектрической жидкости в осевом направлении и отвод загрязненной диэлектрической жидкости в боковом направлении. 2 ил.

Description

Изобретение относится к технике формирования импульсов высокого напряжения ультракороткой (наносекундной, пикосекундной) длительности и может быть использовано в различных высоковольтных импульсных устройствах, генераторах субнаносекундных импульсов, в ускорительной технике, в частности, в генераторах рентгеновского излучения и ускорителях сильноточных пучков электронов.

Рассматриваемые в настоящей заявке устройства относятся к классу устройств для формирования импульсов высокого напряжения ультракороткой длительности, выполняемых на основе широполосных коаксиальных линий с разрядниками, работающими в перенапряженном режиме. Разрядники служат для обострения фронта формируемых импульсов. Коаксиальные линии служат для передачи энергии от источника входного импульсного напряжения к разрядникам, а от них - к нагрузке, например вакуумному диоду. Коаксиальные линии, используемые в устройствах рассматриваемого класса, должны обладать высокой электрической прочностью, однородным и стабильным волновым сопротивлением, в них должна использоваться изолирующая среда с неизменной диэлектрической проницаемостью. В качестве изолирующей среды обычно используется диэлектрическая жидкость или сжатый газ при высоких давлениях. В качестве источника входного импульсного напряжения используются трансформаторные высоковольтные устройства, генерирующие на своем выходе импульсные напряжения с крутым фронтом, благодаря чему обеспечивается быстрое срабатывание разрядников.

Устройства для формирования импульсов высокого напряжения ультракороткой длительности рассматриваемого класса выполняются по единой схеме (в обобщенном виде представленной, в частности, в [1, с.11, рис.9]), реализуют общий принцип работы и отличаются между собой, в основном, конструктивным выполнением отдельных узлов. Общий принцип работы устройств рассматриваемого класса заключается в первоначальном обострении фронта импульса с помощью обостряющих разрядников и последующем укорочении длительности импульса с помощью элементов с распределенными параметрами (например, короткозамкнутых или коротких накопительных линий) и/или с помощью дополнительных срезающих разрядников, пробой в которых происходит, например, на вершине импульса. Для обострения фронта импульса используются обостряющие разрядники с небольшим временен срабатывания, причем применяются несколько каскадов обострения (как правило, два каскада), срабатывающих последовательно один после другого. В обостряющих разрядниках время срабатывания определяется временем перехода искрового промежутка из непроводящего состояния в полностью проводящее. Обостряющие разрядники должны иметь минимальную индуктивность искрового канала, малые потери и соответственно небольшое расстояние между электродами. Поскольку обостряющие разрядники не должны вносить существенных неоднородностей в те широкополосные коаксиальные линии, с которыми они стыкуются, то в коаксиальных линиях и в искровых промежутках разрядников применяется изолирующая среда с одинаковой диэлектрической проницаемостью. Например, либо сжатый газ, либо трансформаторное масло, либо другой жидкий диэлектрик.

Примерами устройств для формирования импульсов высокого напряжения ультракороткой длительности, выполненных на коаксиальных линиях с разрядниками, использующих в качестве изолирующей среды газ высокого давления, являются устройства, описанные, в частности, в [1, с. 11, рис. 10], [2, с. 130-131, рис. 8.4]. Эти устройства выполнены по одинаковой схеме и содержат последовательно соединенные источник импульсного напряжения и формирующий блок, выполненный на коаксиальных линиях с разрядниками. Формирующий блок состоит из формирующей линии, блока обостряющего и срезающего разрядников, передающей линии, связанной с нагрузкой - вакуумным диодом. Особенностью конструкции является общий объем линий и разрядников, заполненных азотом под давлением 40 атм, что позволило реализовать режим работы с напряжениями до 400 кВ и формировать импульсы с длительностью фронта около 0,1 нс. Однако применение газа высокого давления существенно снижает безопасность работы, усложняет конструкцию и технологию изготовления.

Проще в изготовлении и безопаснее в эксплуатации устройства для формирования импульсов высокого напряжения ультракороткой длительности, использующие в качестве изолирующей среды диэлектрические жидкости. Ниже рассматриваются конструкции, ориентированные на использование в качестве изолирующей среды диэлектрической жидкости.

Известно, см. , например, [3, с. 16-18, рис. 1.7], устройство для формирования импульсов высокого напряжения ультракороткой длительности на короткозамкнутой линии. Устройство состоит из трех последовательно соединенных коаксиальных линий (формирующей линии, первой и второй передающих линий), разделенных двумя обостряющими разрядниками. Обостряющие разрядники представляют собой искровые промежутки, разделяющие центральные проводники коаксиальных линий. Первая коаксиальная линия - формирующая линия - питается от источника импульсного напряжения микросекундной длительности (трансформаторного высоковольтного устройства), ее поперечный размер наибольший. При срабатывании первого обостряющего разрядника на выходе формирующей линии в первую передающую линию сходит импульс наносекундной длительности. С укорочением импульса допустимая напряженность поля в передающей линии значительно возрастает, благодаря чему могут быть использованы линии меньших поперечных размеров и соответственно с более широкой полосой пропускания. Распространяясь по передающей линии, волновое сопротивление которой по длине либо постоянно, либо нарастает, импульс воздействует на второй обостряющий разрядник, увеличиваясь в амплитуде вследствие отражения на открытом конце. После пробоя межэлектродного промежутка второго обостряющего разрядника фронт импульса обостряется до долей наносекунды и проходит узел двух короткозамкнутых линий одинаковой длины, симметрично расположенных относительно второй передающей линии и имеющей с ней одно и то же волновое сопротивление. Формирование пикосекундного всплеска происходит вследствие наложения на прямой сигнал отраженного от короткозамкнутых концов сигнала той же формы, но противоположной полярности. При этом амплитуда пикосекундного всплеска становится вдвое меньше напряжения импульса, распространяющегося от второго обостряющего разрядника, а длительность соответствует двойному пробегу волны по короткозамкнутой линии. Достоинством такого устройства является стабильность длительности формируемых импульсов, равной времени двойного пробега по короткозамкнутому участку коаксиальной линии. Недостатком является сравнительно низкая эффективность, обусловленная тем, что амплитуда формируемых импульсов значительно меньше (примерно в 4 раза) зарядного напряжения на формирующей линии. Причина в том, что в процессе формирования импульса амплитуда его напряжения понижается дважды - после первого обостряющего разрядника и на узле короткозамкнутой линии.

Значительно большую амплитуду напряжения формируемых импульсов позволяют получать рассматриваемые ниже устройства со срезающим разрядником, а также устройства на короткой накопительной линии.

Примером устройства для формирования импульсов высокого напряжения ультракороткой длительности со срезающим разрядником является устройство, описанное в [3, с. 19-20, рис. 1.8]. Устройство содержит разделенные обостряющими разрядниками три коаксиальные линии, первая из которых является формирующей линией, запитываемой от внешнего источника импульсного напряжения микросекундной длительности, а две другие - передающими линиями, причем последняя линия связана с нагрузкой. Последняя линия оснащена также дополнительным срезающим разрядником, расположенным на некотором расстоянии от обостряющего разрядника. Разрядники работают последовательно. С помощью обостряющих разрядников осуществляется укорочение фронта импульса, а с помощью срезающего разрядника - общее укорочение импульса до пикосекундной длительности. По сравнению с рассмотренным выше устройством на короткозамкнутой линии устройство со срезающим разрядником формирует импульсы с вдвое большей амплитудой. Однако длительность формируемых импульсов и их амплитуда нестабильны из-за разброса напряжения пробоя срезающего разрядника, что является недостатком этого устройства.

Большей стабильностью формируемых импульсов характеризуется устройство на короткой накопительной линии, описанное в [3, с. 21-26, рис. 1.9], которое принято в качестве прототипа заявляемого устройства для формирования импульсов высокого напряжения ультракороткой длительности.

Устройство-прототип содержит формирующий блок, выполненный на коаксиальных линиях, центральные проводники которых разделены искровыми промежутками, служащими разрядниками, обостряющими фронт формируемых импульсов. Первая из коаксиальных линий в устройстве-прототипе является формирующей линией, запитываемой от источника импульсного напряжения микросекундной длительности (трансформаторного высоковольтного устройства), вторая - многоступенчатой трансформирующей линией, заканчивающейся "коротким накопителем", например в виде усеченного конуса, а третья - передающей линией, связанной с нагрузкой. Коаксиальные линии и искровые промежутки заполнены диэлектрической жидкостью, в качестве которой используется трансформаторное масло.

При работе устройства-прототипа осуществляется двухкаскадное обострение фронта импульса. Первый каскад, состоящий из формирующей линии и первого обостряющего разрядника, реализованного на первом искровом промежутке, формирует импульс напряжения с фронтом 1÷2 нс. Распространяясь далее по многоступенчатой трансформирующей линии, этот импульс заряжает "короткий накопитель" практически за такое же время. Выполнение трансформирующей линии многоступенчатой, с нарастающим от ступени к ступени волновым сопротивлением от десятков до сотен ом, обеспечивает повышение напряжения на "коротком накопителе" при одновременном уменьшении уровня "после импульса". Примерно на максимуме напряжения на "коротком накопителе" срабатывает второй обостряющий разрядник, благодаря чему в передающую линию сходит пикосекундный импульс с фронтом 0,1÷0,2 нс и амплитудой, примерно вдвое меньше зарядного напряжения "короткого накопителя". Проходя по передающей линии, которая может состоять из нескольких ступеней с нарастающим сопротивлением, пикосекундный импульс воздействует на нагрузку.

Реально, устройство-прототип позволяет формировать стабильные пикосекундные импульсы с амплитудой, предельные значения которой не превышают 1 MB, что в ряде случаев является недостаточным.

Ограничения, накладываемые на значения амплитуды формируемых импульсов в устройстве-прототипе, в большой степени связаны с применением в нем в качестве диэлектрической жидкости трансформаторного масла. Поскольку трансформаторное масло обладает сравнительно низкой электрической прочностью, то попытка увеличить напряжение приводит к необходимости увеличивать как рабочий зазор обостряющего разрядника, так и поперечные размеры коаксиальных линий. Это приводит к увеличению разброса срабатывания, задержки срабатывания, к увеличению фронта импульса из-за увеличения индуктивности разрядника. Кроме этого, увеличение рабочего зазора обостряющего разрядника сопровождается увеличением сопротивления канала искры и увеличением потерь в канале. Совокупность указанных негативных факторов и ограничивает амплитуду формируемых импульсов указанным пределом - до 1 MB.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является обеспечение возможности повышение уровня амплитуды формируемых импульсов свыше 1 MB (например, до 5 MB) при одновременном обеспечении стабильности формирования их фронтов.

Сущность заявляемого изобретения заключается в том, что в устройстве для формирования импульсов высокого напряжения ультракороткой длительности, содержащем последовательно соединенные источник импульсного напряжения микросекундной длительности и формирующий блок, выполненный на коаксиальных линиях, центральные проводники которых разделены искровыми промежутками, служащими разрядниками, обостряющими фронт формируемых импульсов, причем в качестве изолирующей среды в коаксиальных линиях используется диэлектрическая жидкость, в отличие от прототипа, в качестве диэлектрической жидкости, заполняющей коаксиальные линии и искровые промежутки, используется смесь высокомолекулярных перфторуглеродов, а выходной узел источника импульсного напряжения микросекундной длительности, соединенный с первой коаксиальной линией, выполнен в виде трансформатора Тесла, причем через этот трансформатор, а также через центральный проводник первой коаксиальной линии в продольном осевом направлении пропущен световод, служащий для подачи в соответствующий искровой промежуток синхронизирующего светового излучения внешнего лазера, задающего момент начала пробоя данного искрового промежутка, при этом световод проходит внутри канала, являющегося конечной частью подводящего патрубка системы прокачки и очистки диэлектрической жидкости данного искрового промежутка, обеспечивающей подвод чистой диэлектрической жидкости в осевом направлении и отвод загрязненной диэлектрической жидкости в боковом направлении.

Сущность изобретения, его основные конструктивные особенности и возможность воспроизведения поясняются иллюстративными материалами, представленными на фиг.1 и 2.

На фиг.1 представлен схематический чертеж, поясняющий основные конструктивные особенности выполнения заявляемого устройства; на фиг.2 - репродукция фотографии экспериментального образца заявляемого устройства, на котором проводилась его проверка.

Заявляемое устройство для формирования импульсов высокого напряжения ультракороткой длительности содержит, см. фиг.1, последовательно соединенные источник 1 импульсного напряжения микросекундной длительности и формирующий блок 2.

Формирующий блок 2 выполнен, например как в устройстве-прототипе, на трех коаксиальных линиях 3, 4 и 5. Внешние токопроводящие оболочки коаксиальных линий 3, 4, 5 электрически соединены между собой, а их центральные проводники 6, 7 и 8 разделены искровыми промежутками 9 и 10, служащими разрядниками, обостряющими фронт формируемых импульсов. Первая коаксиальная линия 3 выполняет, например, функцию формирующей линии, вторая коаксиальная линия 4 - функцию передающей линии, а третья коаксиальная линия 5 - функцию трансформирующей линии. Третья коаксиальная линия 5 связана с нагрузкой 11.

В качестве изолирующей среды, заполняющей коаксиальные линии 3, 4, 5 и разделяющие их искровые промежутки 9, 10, используется диэлектрическая жидкость - смесь высокомолекулярных перфторуглеродов, например промышленный карбогал, перфтордекалин или другие [4].

Положение центральных проводников 7 и 8 во второй 4 и третьей 5 коаксиальных линиях зафиксировано, например, с помощью опорных изоляторов 12 и 13. Центральный проводник 6 первой коаксиальной линии 3 закреплен на проходном изоляторе 14, отделяющем формирующий блок 2 от выходного узла 15 источника 1 импульсного напряжения микросекундной длительности. Нагрузка 11 отделена от формирующего блока 2 проходным изолятором 16.

Выходной узел 15 источника 1 импульсного напряжения микросекундной длительности, электрически соединенный с центральным проводником 6 и внешней токопроводящей оболочкой первой коаксиальной линии 3, выполнен в виде трансформатора Тесла - известного устройства, см., например, [2, с. 74-75, рис. 5.6; с. 82-83, рис. 6.1, 6.2; с. 96-97, рис. 6.11], [5, с. 27-29, рис. 1-10] , [6] , обеспечивающего формирование импульсов напряжения с амплитудой в несколько мегавольт - в рассматриваемом случае свыше 5 МВ. В заявляемом устройстве использована модификация трансформатора Тесла без сердечника [2, с. 74], [5, с. 28].

В выходном узле 15 источника 1 импульсного напряжения микросекундной длительности, т.е. в трансформаторе Тесла, обмотка 17 навита на изолирующей оправке 18, состыкованной коаксиально с центральным проводником 6. Обмотка 17 электрически соединена с проводником 6 и с внешней токопроводящей оболочкой первой коаксиальной линии 3.

Через трансформатор Тесла, а именно через изолирующую оправку 18, а также через центральный проводник 6 первой коаксиальной линии 3 в продольном осевом направлении пропущен световод 19, служащий для подачи в искровой промежуток 9 синхронизирующего светового излучения внешнего лазера 20, задающего момент начала пробоя искрового промежутка 9.

Световод 19 проходит внутри канала 21, являющегося конечной частью подводящего патрубка 22 системы 23 прокачки и очистки диэлектрической жидкости искрового промежутка 9. Световод 19 закреплен внутри канала 21, например коаксиально. Закрепление световода 19 внутри канала 21 (на фиг.1 не показано) осуществлено таким образом, что обеспечивается беспрепятственное прохождение диэлектрической жидкости по каналу 21 в искровой промежуток 9.

Система 23 обеспечивает подвод чистой диэлектрической жидкости в осевом направлении по каналу 21 подводящего патрубка 22 и отвод загрязненной диэлектрической жидкости в боковом направлении по отводящему патрубку 24. Система 23 может быть выполнена по замкнутому или разомкнутому циклу. В состав системы 23 могут входить всасывающие и нагнетающие насосы, емкости для загрязненной и чистой диэлектрической жидкости, фильтры или иные устройства для регенерации диэлектрической жидкости. Конкретное выполнение системы 23 в рамках данной заявки не рассматривается как не относящееся к сущности изобретения.

В ряде практически значимых случаев системой прокачки и очистки диэлектрической жидкости может оснащаться также искровой промежуток 10, при этом отвод загрязненной диэлектрической жидкости и подвод чистой диэлектрической жидкости осуществляется в нем в боковых направлениях (на фиг.1 не показано).

Общий принцип работы заявляемого устройства аналогичен принципу работы устройства-прототипа.

Под воздействием входного импульса, формируемого источником 1 импульсного напряжения микросекундной длительности, первый каскад - каскад обострения фронта импульса, выполненный на основе первой коаксиальной линии 3 и первого искрового промежутка 9, формирует импульс напряжения с фронтом 1÷2 нс. В заявляемом устройстве пробой искрового промежутка 9 инициируется подачей синхронизирующего светового излучения внешнего лазера 20 непосредственно в искровой промежуток 9 по световоду 19, проложенному внутри канала 21, по которому также осуществляется подвод чистой диэлектрической жидкости в искровой промежуток 9. Формирование синхронизирующего светового излучения лазером 20 осуществляется в соответствии с формированием импульсов источником 1 импульсного напряжения микросекундной длительности.

Импульс, сформированный первым каскадом обострения, далее распространяется вдоль второй коаксиальной линии 4, выполняющей функцию передающей линии, обеспечивая накопление энергии на ее конце. На максимуме напряжения пробивается второй искровой промежуток 10, благодаря чему в третью коаксиальную линию 5 сходит импульс с фронтом 0,1÷0,2 нс и амплитудой, примерно вдвое меньше зарядного напряжения второй коаксиальной линии 4. Проходя по третьей коаксиальной линии 5, являющейся трансформирующей линией с нарастающим сопротивлением, пикосекундный импульс воздействует на нагрузку 11.

В отличие от устройства-прототипа, работа заявляемого устройства осуществляется на повышенном напряжении (до 5 MB), которое формируется трансформатором Тесла. Возможность работы на повышенном напряжении обеспечивается (помимо трансформатора Тесла) за счет рассмотренных выше конструктивных мер и предложенного применения смеси высокомолекулярных перфторуглеродов в качестве диэлектрической жидкости, заполняющей коаксиальные линии и искровые промежутки.

Применение в заявляемом устройстве смеси высокомолекулярных перфторуглеродов вместо трансформаторного масла обусловлено обнаруженными авторами уникальными, по сравнению с трансформаторным маслом, свойствами этих диэлектрических жидкостей. Так, трансформаторное мало после электрического пробоя понижает свои изолирующие свойства (понижается пробивное напряжение). Смеси высокомолекулярных перфторуглеродов после электрического пробоя не изменяют своего пробивного напряжения. Это позволяет реализовать работу разрядников на более высоких напряжениях и при более высоких частотах повторения импульсов, чем при использовании трансформаторного масла.

При работе на указанном повышенном напряжении в заявляемом устройстве происходит интенсивное разложение высокомолекулярных перфторуглеродов на низкомолекулярные, вплоть до выпадения углерода. Это привело к необходимости применения нового конструктивного решения в части подключения системы 23 прокачки и очистки диэлектрической жидкости к искровому промежутку 9. Суть этого решения, охарактеризованного выше с конструктивной точки зрения и проиллюстрированного на фиг. 1, заключается в подводе чистой диэлектрической жидкости непосредственно в искровой промежуток 9 (непосредственно в зону пробоя) по каналу 21, выполненному в центральном проводнике 6 и проходящему через изолирующую оправку 18 трансформатора Тесла, с обеспечением последующего отвода загрязненной диэлектрической жидкости в боковом направлении. Получаемый при этом результат заключается в существенном повышении эффективности очистки искрового промежутка 9, что обеспечивает его работоспособность в рассматриваемых условиях.

Наряду с повышением эффективности очистки искрового промежутка 9 в заявляемом устройстве потребовалось применение нового конструктивного решения для реализации синхронизируемого режима работы, обеспечивающего стабильность формирования фронтов импульсов во времени. Суть этого решения, охарактеризованного выше с конструктивной точки зрения и проиллюстрированного на фиг. 1, заключается в подаче синхронизирующего светового излучения внешнего лазера 20, задающего момент начала пробоя искрового промежутка 9, непосредственно в искровой промежуток 9 по световоду 19, проложенному внутри канала 21, по которому осуществляется рассмотренный выше подвод чистой диэлектрической жидкости в искровой промежуток 9. Такое решение, отличающееся комплексностью и конструктивной рациональностью, обеспечивает требуемую точность формирования импульсов в условиях сужения искрового промежутка 9, обусловленного применением предложенной диэлектрической жидкости с повышенной электрической прочностью, при невысокой прозрачности диэлектрической жидкости, усугубляемой процессами разложения, возникающими при пробое искрового промежутка 9.

Совокупность рассмотренных конструктивных мер обеспечивает в заявляемом устройстве возможность решения поставленной технической задачи - повышение уровня амплитуды напряжения формируемых импульсов свыше 1 MB (например, до 5 MB) при одновременном обеспечении стабильности формирования их фронтов. Также обеспечивается возможность формирования импульсных последовательностей.

Эксперименты, проведенные на реально изготовленном образце заявляемого устройства (фиг. 2), показали работоспособность устройства при формировании выходных импульсов со следующими параметрами: рабочее напряжение до 5 MB, длительность импульсов от 0,2 до 1 нс, длительность фронтов импульсов от 0,1 до 0,2 нс, разброс по времени формирования импульсов не более 0,5 нс. Для синхронизации излучения использовался неодимовый лазер с длиной волны 1,06 мкм и энергией импульса (длительностью 10 нс) от 10 до 20 мДж. Дальнейшее уменьшение разброса по времени формирования выходных импульсов достигается в заявляемом устройстве при уменьшении длительности фронта входных импульсов, формируемых источником 1 импульсного напряжения микросекундной длительности. Так, при длительности фронта входных импульсов не более 5 нс, заявляемое устройство при прочих равных условиях позволяет формировать выходные импульсы с разбросом по времени, не превышающим 0,1 нс.

Рассмотренное показывает, что заявляемое устройство осуществимо, промышленно применимо и решает поставленную задачу с получением результатов, превосходящих известные образцы данного вида техники в части амплитуды формируемых импульсов при одновременном обеспечении стабильности формирования их фронтов.

Источники информации
1. Г.А.Месяц, В.Г.Шпак. Генерирование мощных субнаносекундных импульсов. //Приборы и техника эксперимента. 1978, 6, с. 5-17.

2. Г. А. Месяц, С.А.Иванов, Н.И.Комяк, Е.А.Пеликс. Мощные наносекундные импульсы рентгеновского излучения. М., Энергоатомиздат, 1983.

3. К. А. Желтов. Пикосекундные сильноточные электронные ускорители. М., Энергоатомиздат, 1991.

4. Б. Н. Максимов, В.Г.Баранов и др. Промышленные фторорганические продукты. Справочник. Санкт-Петербург, из-во "Химия", 1996.

5. Г.А.Месяц, А.С.Насибов, В.В.Кремнев. Формирование наносекундных импульсов высокого напряжения. М., Энергия, 1970.

6. Ускоритель с трансформатором Тесла для генерации интенсивных релятивистских электронных пучков./Дж.Босколо, Г.Бротти, Р.Куассон, М.Лео, А.Лючез. Пер. с англ.//Приборы для научных исследований, 1975, 11, с. 99-103.

Claims (1)

1. Устройство для формирования импульсов высокого напряжения ультракороткой длительности, содержащее последовательно соединенные источник импульсного напряжения микросекундной длительности и формирующий блок, выполненный на коаксиальных линиях, центральные проводники которых разделены искровыми промежутками, служащими разрядниками, обостряющими фронт формируемых импульсов, причем в качестве изолирующей среды в коаксиальных линиях используется диэлектрическая жидкость, отличающееся тем, что в качестве диэлектрической жидкости, заполняющей коаксиальные линии и искровые промежутки, используется смесь высокомолекулярных перфторуглеродов, а выходной узел источника импульсного напряжения микросекундной длительности, соединенный с первой коаксиальной линией, выполнен в виде трансформатора Тесла, причем через этот трансформатор, а также через центральный проводник первой коаксиальной линии в продольном осевом направлении пропущен световод, служащий для подачи в соответствующий искровой промежуток синхронизирующего светового излучения внешнего лазера, задающего момент начала пробоя данного искрового промежутка, при этом световод проходит внутри канала, являющегося конечной частью подводящего патрубка системы прокачки и очистки диэлектрической жидкости данного искрового промежутка, обеспечивающей подвод чистой диэлектрической жидкости в осевом направлении и отвод загрязненной диэлектрической жидкости в боковом направлении.

Images