RU2206175C1 - Subnanosecond pulse shaper - Google Patents
Subnanosecond pulse shaper Download PDFInfo
- Publication number
- RU2206175C1 RU2206175C1 RU2001131005A RU2001131005A RU2206175C1 RU 2206175 C1 RU2206175 C1 RU 2206175C1 RU 2001131005 A RU2001131005 A RU 2001131005A RU 2001131005 A RU2001131005 A RU 2001131005A RU 2206175 C1 RU2206175 C1 RU 2206175C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- output
- voltage
- pulse
- disk
- voltage current
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Устройство относится к высоковольтной импульсной технике и может быть использовано в генераторах различного вида излучений, например в излучателях электромагнитных импульсов субнаносекундного диапазона. The device relates to high-voltage pulse technology and can be used in generators of various types of radiation, for example in emitters of electromagnetic pulses of the subnanosecond range.
Известны устройства для формирования высоковольтных субнаносекундных импульсов, содержащие формирующую линию (ФЛ), два разрядника-обострителя, две передающие линии (ПЛ), срезающий разрядник, нагрузку [1]. Работает устройство следующим образом. От источника импульсного напряжения заряжается ФЛ, затем срабатывает первый разрядник-обостритель и ФЛ разряжается на первую ПЛ, после зарядки которой срабатывает второй разрядник-обостритель и по второй ПЛ к нагрузке распространяется импульс с субнаносекундным фронтом, который приводит к срабатыванию срезающего разрядника и шунтированию нагрузки. Длительность импульса определяется временем запаздывания пробоя срезающего разрядника на корпус второй ПЛ. Known devices for the formation of high-voltage subnanosecond pulses containing a forming line (PL), two surge arrester, two transmission lines (PL), a cut-off spark gap, load [1]. The device operates as follows. The PL is charged from the pulse voltage source, then the first arrester-sharpener is triggered, and the PL is discharged to the first submarine, after which the second arrester-sharpener is triggered, and a pulse with a subnanosecond edge propagates to the load, which leads to the operation of the cutting arrester and bypass load. The pulse duration is determined by the delay time of the breakdown of the shearing spark gap on the body of the second submarine.
Недостатками данного устройства являются наличие третьего (срезающего) разрядника и трудность формирования колебательной, например биполярной, формы импульса, которая необходима для питания излучателей электромагнитных импульсов, т. к. при этом увеличиваются скорость (крутизна) и мощность излучения. The disadvantages of this device are the presence of a third (cutting) spark gap and the difficulty of generating an oscillatory, for example bipolar, pulse shape, which is necessary to power the electromagnetic pulse emitters, since this increases the speed (slope) and radiation power.
Известны устройства для формирования мощных субнаносекундных импульсов, содержащие зарядное устройство, импульсный трансформатор, соединенный с первой ФЛ, которая через первый разрядник соединена со второй ФЛ, последняя через второй разрядник соединена с выходной ФЛ, которая через многоканальный разрядник-обостритель соединена с ПЛ [2] . Коаксиальная конструкция устройства достаточна компактна. Работает устройство следующим образом. При подаче импульса на первичную обмотку импульсного трансформатора на его вторичной обмотке и на первой ФЛ возникает импульс высокого напряжения, который приводит к пробою первого разрядника и зарядке второй ФЛ. При достижении на второй ФЛ напряжения, близкого к максимальному, срабатывает второй разрядник и происходит быстрая зарядка (примерно за ~10-9 с) выходной ФЛ. Благодаря большим перенапряжениям происходит многоканальный пробой выходного разрядника-обострителя и по ПЛ к нагрузке распространяется импульс с фронтом в доли наносекунды. Длительность импульса определяется в основном длиной выходной ФЛ и может составлять также доли наносекунды.Known devices for generating powerful subnanosecond pulses, containing a charger, a pulse transformer connected to the first PL, which is connected to the second PL through the first spark gap, the latter is connected to the output PL through the second spark gap, which is connected to the PL through the multi-channel surge arrester [2] . The coaxial design of the device is compact enough. The device operates as follows. When a pulse is applied to the primary winding of a pulse transformer, a high voltage pulse appears on its secondary winding and on the first PL, which leads to breakdown of the first spark gap and charging of the second PL. When the second PL reaches a voltage close to maximum, the second spark gap is triggered and the output PL is quickly charged (in about ~ 10 -9 s). Due to large overvoltages, a multichannel breakdown of the output spark gap-sharpener occurs and a pulse with a front in a fraction of a nanosecond propagates along the submarine to the load. The pulse duration is mainly determined by the length of the output PL and can also be fractions of a nanosecond.
Недостатком данного устройства является большое количество формирующих линий и разрядников, а также трудность формирования биполярных или колебательных импульсов. The disadvantage of this device is the large number of forming lines and arresters, as well as the difficulty of forming bipolar or vibrational pulses.
Известны устройства для формирования субнаносекундных биполярных импульсов, содержащие зарядное устройство, импульсный трансформатор, первичная обмотка которого через коммутатор подключена к емкостному накопителю, а вторичная - к ФЛ, которая через разрядник-обостритель подключена ко второй ФЛ, соединенной через второй разрядник с ПЛ. Между внутренним и внешним токопроводами второй ФЛ включен срезающий разрядник, который позволяет получить на нагрузке биполярный субнаносекундный импульс. Работает устройство следующим образом. От зарядного устройства заряжается емкостной накопитель в первичном контуре импульсного трансформатора. После срабатывания коммутатора емкостной накопитель разряжается на первичную обмотку, в результате на вторичной обмотке возникает импульс высокого напряжения, который заряжает первую ФЛ. Затем срабатывает первый разрядник-обостритель и ко второй ФЛ прикладывается импульс напряжения с наносекундным фронтом, в результате происходит пробой второго разрядника-обострителя одновременно со срезающим разрядником и импульс передается к нагрузке. В результате суперпозиции отраженных и преломленных волн на нагрузке формируется биполярный импульс с субнаносекундной длительностью. Known devices for generating subnanosecond bipolar pulses containing a charger, a pulse transformer, the primary winding of which is connected via a switch to a capacitive storage device, and the secondary winding is connected to a PL, which is connected through a surge arrester to a second PL connected through a second spark gap to a submarine. Between the internal and external current paths of the second photoluminescence, a cutting spark gap is included, which allows a bipolar subnanosecond pulse to be received at the load. The device operates as follows. The capacitive storage in the primary circuit of the pulse transformer is charged from the charger. After the switch is activated, the capacitive storage is discharged to the primary winding; as a result, a high voltage pulse appears on the secondary winding, which charges the first PL. Then, the first arrester-sharpener is triggered and a voltage pulse with a nanosecond front is applied to the second PL, as a result, the second arrester-sharpener breaks down simultaneously with the cutting arrester and the pulse is transferred to the load. As a result of a superposition of reflected and refracted waves, a bipolar pulse with a subnanosecond duration is formed on the load.
Недостатком данного устройства является необходимость одновременного срабатывания срезающего разрядника со вторым обостряющим разрядником с точностью порядка 10-11 с. Это является трудно выполнимой научно-технической задачей из-за сложности синхронизации срабатывания разрядников с такой точностью.The disadvantage of this device is the need for simultaneous operation of the cutting spark gap with the second sharpening spark gap with an accuracy of about 10 -11 s. This is a difficult scientific and technical task because of the complexity of synchronizing the operation of the arrester with such accuracy.
Задачей, на решение которой направлено изобретение, является повышение эффективности формирования биполярных и колебательных субнаносекундных импульсов. The problem to which the invention is directed, is to increase the efficiency of the formation of bipolar and vibrational subnanosecond pulses.
Техническим результатом является упрощение конструкции устройства для формирования биполярных и колебательных субнаносекундных импульсов. The technical result is to simplify the design of the device for the formation of bipolar and vibrational subnanosecond pulses.
Поставленная задача решается за счет того, что в устройстве для формирования субнаносекундных импульсов, содержащем зарядный источник импульсного напряжения, систему формирования импульсов, состоящую из формирующей линии (ФЛ), высоковольтный токопровод которой с одной стороны соединен с выходом зарядного источника импульсного напряжения, а с другой - через разрядник-обостритель - с высоковольтным токопроводом выходной ФЛ, передающую линию (ПЛ), подключенную к нагрузке, причем токопроводы с нулевым потенциалом ФЛ и выходной ФЛ являются их корпусами и соединены друг с другом, корпус выходной ФЛ выполнен большего диаметра, чем корпус передающей линии, и снабжен крышкой с отверстием, являющейся частью корпуса выходной ФЛ, причем к крышке по периметру отверстия подсоединен корпус передающей линии, высоковольтный токопровод выходной ФЛ выполнен в виде диска, края которого по всему периметру образуют с внутренней поверхностью корпуса выходной ФЛ множественные искровые разрядники, а центральная часть высоковольтного токопровода выходной ФЛ соединена с начальной частью высоковольтного токопровода ПЛ через электрическую емкость. The problem is solved due to the fact that in the device for generating subnanosecond pulses containing a charging pulse voltage source, a pulse generating system consisting of a forming line (PL), the high-voltage conductor of which is connected on one side to the output of the charging pulse voltage source, and on the other - through an arrester-sharpener - with a high-voltage conductor of the output FL, a transmission line (PL) connected to the load, and the conductors with zero potential of the PL and the output PL are x housings and are connected to each other, the output FL housing is made of a larger diameter than the transmission line housing, and is equipped with a cover with an opening that is part of the output FL housing, and the transmission line housing is connected to the lid around the perimeter of the hole; a disk, the edges of which along the entire perimeter form multiple spark gaps with the inner surface of the output FL housing, and the central part of the high-voltage current path of the output FL is connected to the initial part of the high submarine voltage conductor through an electric capacitance.
Таким образом, увеличение эффективности формирования субнаносекундных колебательных импульсов достигается тем, что в выходной ФЛ создаются колебания электромагнитной волны, увеличенной амплитуды, т.к. выходная ФЛ при использовании высоковольтного токопровода в форме диска представляет собой радиальную линию, волновое сопротивление на радиусе R которой увеличивается по направлению к центру по закону:
где h - расстояние между диском и другим электродом (в данном случае заземленным) радиальной линии; ε - относительная диэлектрическая проницаемость изоляции радиальной линии; R - радиус, на котором вычисляется Z. Поэтому при срабатывании искровых разрядников электрический импульс распространяется к центру, трансформируется, т.е. увеличивается в амплитуде. Коэффициент трансформации равен
где R1 и R2 внешний и внутренний (на котором подсоединена ПЛ) радиусы диска. Причем минимальный период колебаний Т определяется временем пробега (t) электромагнитной волны от края до центра радиальной линии, а именно Т≈4t.Thus, an increase in the efficiency of the formation of subnanosecond vibrational pulses is achieved by the fact that oscillations of an electromagnetic wave of increased amplitude are created in the output PL, since the output PL when using a high-voltage current path in the form of a disk is a radial line, the wave impedance at a radius R of which increases towards the center according to the law:
where h is the distance between the disk and another electrode (in this case, grounded) radial line; ε is the relative dielectric constant of the radial line insulation; R is the radius at which Z is calculated. Therefore, when spark gaps are triggered, the electric pulse propagates to the center, transforms, i.e. increases in amplitude. Transformation ratio is equal
where R 1 and R 2 are the external and internal (on which the submarine is connected) radii of the disk. Moreover, the minimum oscillation period T is determined by the travel time (t) of the electromagnetic wave from the edge to the center of the radial line, namely T≈4t.
Субнаносекундные биполярные и колебательные импульсы передаются в нагрузку через электрическую емкость без использования дополнительного выходного разрядника, что приводит к более простой конструкции всего устройства и позволяет достаточно просто получить биполярный и колебательный импульс субнаносекундного диапазона увеличенной амплитуды. Subnanosecond bipolar and vibrational pulses are transmitted to the load through an electric capacitance without using an additional output arrester, which leads to a simpler design of the entire device and makes it easy to obtain a bipolar and vibrational pulse of a subnanosecond range of increased amplitude.
Срабатывание кольцевых искровых разрядников позволяет избежать влияния ФЛ на форму импульса, т.е. предотвращает возникновение второго импульса, т. к. при срабатывании искровые разрядники, замыкаясь на заземленный токопровод с нулевым потенциалом, полностью шунтируют ФЛ. The operation of ring spark gaps allows avoiding the influence of PL on the pulse shape, i.e. prevents the occurrence of a second pulse, because when triggered, spark gaps, closing on a grounded conductor with zero potential, completely shunt the PL.
Множественные искровые разрядники могут быть образованы высоковольтным токопроводом выходной ФЛ и внутренней поверхностью крышки. Multiple spark gaps can be formed by a high-voltage current path of the output PL and the inner surface of the lid.
Множественные искровые разрядники могут быть образованы высоковольтным токопроводом выходной ФЛ и внутренней поверхностью цилиндрической части корпуса выходной ФЛ. Multiple spark gaps can be formed by a high-voltage current path of the output FL and the inner surface of the cylindrical part of the housing of the output PL.
Диск может быть выполнен с отогнутой в сторону крышки корпуса выходной ФЛ кромкой по всему периметру диска, образующей с поверхностью крышки кольцевой искровой промежуток. The disk can be made with the output PL edge bent toward the housing cover along the entire perimeter of the disk, forming an annular spark gap with the surface of the cover.
Выполнение высоковольтного токопровода в виде диска с отогнутой кромкой позволит реализовать преимущество радиальной линии и достаточно просто регулировать зазор искровых разрядников с целью оптимизации их пробоя, двигая диск вдоль его оси. The implementation of the high-voltage conductor in the form of a disk with a bent edge will allow you to take advantage of the radial line and simply adjust the gap of the spark gap in order to optimize their breakdown by moving the disk along its axis.
Края диска, образующие множественные искровые разрядники, могут быть выполнены более тонкими, чем сам диск. The edges of the disk forming multiple spark gaps can be made thinner than the disk itself.
Когда время зарядки выходной ФЛ достаточно быстрое (~10-9), возникают большие перенапряжения и искусственная развязка искровых разрядников может не понадобиться. Выполнение края диска более тонким, с малым радиусом закругления обеспечит большую напряженность электрического поля, что повысит стабильность зажигания многочисленных искровых каналов по периметру диска.When the charging time of the output PL is fast enough (~ 10 -9 ), large overvoltages occur and artificial isolation of spark gaps may not be necessary. Making the edge of the disk thinner with a small radius of curvature will provide greater electric field strength, which will increase the stability of the ignition of numerous spark channels around the perimeter of the disk.
В диске могут быть выполнены прорези, радиально сходящиеся к центру. Slots can be made in the disk that radially converge toward the center.
По внешнему периметру диска могут быть встроены стержни, образующие с токопроводом нулевого потенциала искровые разрядники. At the outer perimeter of the disk, rods can be built that form spark gaps with the zero-potential conductor.
Выполнение в диске прорезей в радиальном направлении или введение стержней по краю диска позволит обеспечить многоканальный пробой путем выполнения искусственной развязки между каналами, уменьшить активные потери и увеличить крутизну нарастания импульса путем инициирования по краю диска большого числа искровых разрядов. Performing slots in the disk in the radial direction or introducing rods along the edge of the disk will allow for multi-channel breakdown by performing artificial decoupling between channels, reduce active losses and increase the steepness of pulse growth by initiating a large number of spark discharges along the edge of the disk.
Между высоковольтным токопроводом выходной ФЛ и высоковольтным токопроводом ПЛ может быть встроена диэлектрическая втулка, что позволяет увеличить электрическую емкость между выходной ФЛ и ПЛ и повысить эффективность передачи импульсов к нагрузке. A dielectric sleeve can be integrated between the high-voltage current path of the output FL and the high-voltage current path of the submarine, which can increase the electric capacitance between the output PL and the PL and increase the efficiency of the transmission of pulses to the load.
На фиг. 1 изображена блок- схема устройства для формирования субнаносекундных импульсов с элементами конструкции. In FIG. 1 shows a block diagram of a device for generating subnanosecond pulses with structural elements.
На фиг. 2 изображена конструкция выходной формирующей линии с образованием множественных искровых разрядников высоковольтным токопроводом выходной ФЛ и внутренней поверхностью крышки. In FIG. 2 shows the design of the output forming line with the formation of multiple spark gaps by the high-voltage current lead of the output PL and the inner surface of the lid.
На фиг. 3 изображена конструкция выходной формирующей линии с образованием множественных искровых разрядников высоковольтным токопроводом выходной ФЛ и внутренней поверхностью цилиндрического корпуса выходной ФЛ. In FIG. 3 shows the construction of the output forming line with the formation of multiple spark gaps by the high-voltage current path of the output PL and the inner surface of the cylindrical body of the output PL.
На фиг. 4 изображена конструкция выходной формирующей линии с отогнутой в сторону крышки корпуса выходной ФЛ кромкой по всему периметру диска, образующей с поверхностью крышки множественные искровые разрядники. In FIG. 4 shows the design of the output forming line with the output PL edge bent towards the housing cover along the entire perimeter of the disk, forming multiple spark gaps with the surface of the cover.
На фиг. 5 изображена конструкция выходной формирующей линии с выполнением краев диска более тонкими, чем сам диск. In FIG. 5 shows the construction of the output forming line with the edges of the disk being thinner than the disk itself.
На фиг. 6 изображена конструкция выходной формирующей линии с встроенными по всему периметру диска стержнями. In FIG. 6 shows the construction of the output forming line with rods embedded around the entire perimeter of the disk.
На фиг. 7 изображена конструкция выходной формирующей линии с выполнением в диске прорезей, радиально сходящихся к центру. In FIG. 7 shows the construction of the output forming line with the implementation of the slots in the disk radially converging to the center.
На фиг. 8 изображена конструкция выходной формирующей линии со встроенной между высоковольтным электродом выходной ФЛ и высоковольтным токопроводом ПЛ диэлектрической втулкой. In FIG. Figure 8 shows the structure of the output forming line with the output PL integrated between the high-voltage electrode and the dielectric sleeve with the high-voltage current path of the submarine.
На фиг. 9 представлены осциллограммы, иллюстрирующие работу устройства. In FIG. 9 shows waveforms illustrating the operation of the device.
Устройство для формирования субнаносекундных импульсов (фиг. 1) содержит зарядный источник импульсного напряжения 1, выполненный в виде системы управления 2, зарядного устройства 3, импульсного трансформатора (ИТ), состоящего из первичной 4 и вторичной 5 обмоток, накопительного конденсатора 6, подключенного через коммутатор 7 параллельно первичной обмотке 4 ИТ, систему формирования импульсов, состоящую из формирующей линии (ФЛ) 8, высоковольтный токопровод 9 которой с одной стороны соединен с выходом зарядного источника импульсного напряжения 1, а с другой - через разрядник-обостритель 10 - с высоковольтным токопроводом 11 выходной ФЛ 12, передающую линию (ПЛ) 13, подключенную к нагрузке 14. Токопроводы с нулевым потенциалом ФЛ 8 и ПЛ 13 являются их корпусами и соединены друг с другом. Корпус 15 выходной ФЛ 12 выполнен большего диаметра, чем корпус 16 ПЛ 13 и снабжен крышкой 17, являющейся частью корпуса выходной ФЛ 12, с отверстием 18, причем к крышке по периметру отверстия 18 подсоединен корпус 16 ПЛ 13. Высоковольтный токопровод 11 выходной ФЛ 12 выполнен в виде диска, края которого по всему периметру образуют с внутренней поверхностью корпуса 15 или 17 множественные искровые разрядники 19 или 20, а центральная часть высоковольтного токопровода 11 выходной ФЛ 12 соединена с начальной частью высоковольтного токопровода 21 ПЛ 13 через электрическую емкость 22. A device for generating subnanosecond pulses (Fig. 1) contains a charging source of
Множественные искровые разрядники 20 могут быть образованы высоковольтным токопроводом 11 выходной ФЛ 12 и внутренней поверхностью крышки 17 (фиг. 2).
Множественные искровые разрядники 19 могут быть образованы высоковольтным токопроводом 11 выходной ФЛ 12 и внутренней поверхностью цилиндрической части корпуса 15 (фиг.3).
Диск 11 может быть выполнен с отогнутой в сторону крышки 17 кромкой 23 по всему периметру диска, образующей с поверхностью крышки множественные искровые разрядники 20 (фиг. 4). The
Края 24 диска 11, образующие множественные искровые разрядники 19, могут быть выполнены более тонкими, чем сам диск (фиг. 5). The
По внешнему периметру диска 11 могут быть встроены стержни 25, образующие с цилиндрическим корпусом 15 ФЛ 12 множественные искровые разрядники 19 (фиг.6). At the outer perimeter of the
В диске 11 могут быть выполнены прорези 26, радиально сходящиеся к центру (фиг. 7). In the
Между высоковольтным токопроводом 11 выходной ФЛ 12 и высоковольтным токопроводом 21 ПЛ 13 может быть встроена диэлектрическая втулка 27 (фиг. 8). Between the high-
Устройство для формирования субнаносекундных импульсов работает следующим образом. A device for forming subnanosecond pulses works as follows.
От системы управления 2 подается команда на включение зарядного устройства 3, от которого происходит зарядка накопительной емкости 6 до необходимого уровня напряжения. После этого от системы управления 2 подается команда на пуск коммутатора 7, который срабатывает, и электрическая емкость 6 разряжается на первичную обмотку 4 ИТ, в результате на вторичной обмотке 5 ИТ возникает импульс высокого напряжения, который заряжает ФЛ 8. В определенный момент времени t1, когда амплитуда напряжения на ФЛ 8 близка к максимальной, срабатывает разрядник-обостритель 10 и происходит быстрая зарядка выходной ФЛ 12 от ФЛ 8 за время примерно 2 нс (кривая 1) (фиг. 9). При амплитуде напряжения на выходной ФЛ 12, равной пробивному напряжению искровых разрядников 20 в момент времени t2 (фиг. 9) последние пробиваются, напряжение на них резко падает (кривая 2), и к центру высоковольтного токопровода выходной ФЛ 12, выполненного в виде диска 11 или диска с отогнутой в сторону крышки 17 кромкой 23 (фиг.4) распространяется электромагнитная волна, которая через электрическую емкость 22 передается по передающей линии 13 к нагрузке 14, и на нагрузке формируется колебательный импульс (кривая 3). Поскольку выходная ФЛ 12 представляет собой радиальную линию с достаточно малым волновым сопротивлением, электромагнитный импульс, возбужденный в выходной ФЛ 12, отражается от ее центра (места соединения с ПЛ 13), и возникают колебания электромагнитной волны. Эти колебания через электрическую емкость 22 передаются в нагрузку 14.From the
Благодаря эффекту трансформации амплитуда напряжения на нагрузке 14 больше амплитуды зарядного импульса выходной ФЛ 12, что видно из сравнения кривых 1 и 2 (фиг. 9). Если пробоя искровых разрядников 20 не происходит, то напряжение на выходной ФЛ 12 и на искровых разрядниках 20 имеет форму, соответствующую кривой 1. Due to the transformation effect, the voltage amplitude at the
Использование предложенного устройства позволяет, во-первых, избежать влияния ФЛ 8 на форму импульса, т.е. предотвращает возникновение второго импульса, т. к. при срабатывании искровые разрядники 20, замыкаясь на заземленный токопровод с нулевым потенциалом 17, полностью шунтируют ФЛ 8. Во-вторых, выходная ФЛ 12 при использовании высоковольтного токопровода 11 в форме диска или диска с отогнутой в сторону крышки, являющейся корпусом выходной ФЛ, кромкой представляет собой радиальную линию. Поэтому при срабатывании искровых разрядников электрический импульс распространяется к центру, трансформируется, т. е. увеличивается в амплитуде. Таким образом, предложенная конструкция позволяет достаточно просто получить колебательный импульс субнаносекундного диапазона увеличенной амплитуды. Using the proposed device allows, firstly, to avoid the influence of
Для уменьшения активных потерь и времени нарастания субнаносекундных импульсов необходимо, чтобы по краю диска инициировалось как можно больше искровых разрядов. Количество каналов ограничено эффектом "шунтирования" одного канала другим, для избежания этого явления время срабатывания одного искрового разрядника (канала) должно быть меньше удвоенного времени пробега электромагнитной волны от соседнего канала. Этому способствует искусственная развязка между каналами, которая может быть достигнута путем введения стержней по краю диска (фиг. 6) или выполнения в диске прорезей в радиальном направлении (фиг. 7). Когда время зарядки выходной ФЛ достаточно быстрое (~ 10-9), возникают большие перенапряжения, и искусственная развязка искровых разрядников может не понадобиться. В этом случае для увеличения стабильности зажигания многочисленных искровых каналов по периметру диска достаточно выполнить его край более тонким (фиг. 5).To reduce active losses and the rise time of subnanosecond pulses, it is necessary that as many spark discharges as possible be initiated along the edge of the disk. The number of channels is limited by the effect of "shunting" one channel by another, in order to avoid this phenomenon, the response time of one spark gap (channel) should be less than twice the travel time of an electromagnetic wave from an adjacent channel. This is facilitated by artificial decoupling between the channels, which can be achieved by introducing rods along the edge of the disk (Fig. 6) or by making slots in the disk in the radial direction (Fig. 7). When the charging time of the output PL is fast enough (~ 10 -9 ), large overvoltages occur, and artificial isolation of spark gaps may not be necessary. In this case, to increase the stability of ignition of numerous spark channels along the perimeter of the disk, it is enough to make its edge thinner (Fig. 5).
Выполнение высоковольтного токопровода в виде диска с отогнутой кромкой (фиг. 4) позволяет реализовать преимущество радиальной линии и достаточно просто регулировать зазор искровых разрядников с целью оптимизации их пробоя, двигая диск вдоль его оси. The implementation of the high-voltage conductor in the form of a disk with a bent edge (Fig. 4) allows you to take advantage of the radial line and simply adjust the gap of the spark gap in order to optimize their breakdown by moving the disk along its axis.
Источники информации
1. Желтов К. А. Пикосекундные сильноточные электронные ускорители. М.: Энергоатомиздат, 1991, стр. 19.Sources of information
1. Zheltov K. A. Picosecond high-current electron accelerators. M .: Energoatomizdat, 1991, p. 19.
2. Agee F.J. Scholfield D.W., Prather W., Burger J.W. Powerful ultrawide Band RF Emitters status and Challenges Proceedingc of SPIE, 1995, v. 2557, p. 98-109. 2. Agee F.J. Scholfield D.W., Prather W., Burger J.W. Powerful ultrawide Band RF Emitters status and Challenges Proceedingc of SPIE, 1995, v. 2557, p. 98-109.
3. Шпак В. Г. и др. Генерирование мощных сверхширокополосных электромагнитных импульсов субнаносекундной длительности. Известия высших учебных заведений. Физика 12, 1996, стр. 119. 3. Shpak V. G. et al. Generation of powerful ultra-wideband electromagnetic pulses of subnanosecond duration. News of higher educational institutions.
Claims (8)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001131005A RU2206175C1 (en) | 2001-11-19 | 2001-11-19 | Subnanosecond pulse shaper |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001131005A RU2206175C1 (en) | 2001-11-19 | 2001-11-19 | Subnanosecond pulse shaper |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2206175C1 true RU2206175C1 (en) | 2003-06-10 |
Family
ID=29210902
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2001131005A RU2206175C1 (en) | 2001-11-19 | 2001-11-19 | Subnanosecond pulse shaper |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2206175C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2450430C1 (en) * | 2011-03-29 | 2012-05-10 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" | Method for shaping of single nanosecond and subnanosecond pulses and device for its implementation |
| RU2657001C1 (en) * | 2017-02-13 | 2018-06-08 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") | Device for remote control of interelectrode gap of a high-power spark switch of electrophysical installation |
-
2001
- 2001-11-19 RU RU2001131005A patent/RU2206175C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ШПАК В.Г. и др. Генерирование мощных сверхширокополосных электромагнитных импульсов субнаносекундной длительности. Известия высших учебных заведений. Физика № 12, 1996, с. 119. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2450430C1 (en) * | 2011-03-29 | 2012-05-10 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" | Method for shaping of single nanosecond and subnanosecond pulses and device for its implementation |
| RU2657001C1 (en) * | 2017-02-13 | 2018-06-08 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") | Device for remote control of interelectrode gap of a high-power spark switch of electrophysical installation |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2310964C1 (en) | Electrical energy transmission method and device | |
| US3484619A (en) | Radio frequency generators | |
| Merensky et al. | A low-jitter 1.8-kV 100-ps rise-time 50-kHz repetition-rate pulsed-power generator | |
| US5656873A (en) | Transmission line charging | |
| US5412254A (en) | High voltage pulse generator | |
| RU2206175C1 (en) | Subnanosecond pulse shaper | |
| IL161647A (en) | Microwave generator and method of radiating microwave energy | |
| RU2382488C1 (en) | Device for generating subnanosecond pulses | |
| US9443690B2 (en) | Device for generating microwaves | |
| US5773817A (en) | Ultrafast, high voltage pulser using circumferentially illuminated, laser-switched radial transmission line | |
| RU2292112C1 (en) | Device for generating subnanosecond pulses | |
| US4491842A (en) | Frozen wave generator jammer | |
| RU2313870C1 (en) | Method and device for generating and receiving super-short carrier-free electromagnetic pulsed signals | |
| Delmote et al. | Performances of an ultra compact, high-power, monocycle pulse former for WB and UWB applications | |
| JP3574340B2 (en) | Square wave voltage generator | |
| RU2305364C1 (en) | Generator of high potential voltage impulses of picosecond duration | |
| Shpak et al. | Amplitude compression of high-voltage pulses in subnanosecond formers on gas spark gaps | |
| JPS63285020A (en) | Electric pulse generator with saturable inductance coil | |
| RU2666353C1 (en) | Sub-nanosecond electrons accelerator | |
| RU2646845C2 (en) | Device for forming pulse of high-current electron accelerator | |
| CN114301432B (en) | High-energy-efficiency broadband electromagnetic pulse generation system | |
| RU2117386C1 (en) | High-voltage pulse generator | |
| RU2697263C1 (en) | Gas-filled discharger | |
| RU2122363C1 (en) | Electromagnetic shock-wave generator with reflector | |
| RU2313900C1 (en) | Generator of nanosecond impulses |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20181120 |