RU2547337C2 - Device for study of high-speed implosion of liner - Google Patents

Device for study of high-speed implosion of liner Download PDF

Info

Publication number
RU2547337C2
RU2547337C2 RU2013135786/07A RU2013135786A RU2547337C2 RU 2547337 C2 RU2547337 C2 RU 2547337C2 RU 2013135786/07 A RU2013135786/07 A RU 2013135786/07A RU 2013135786 A RU2013135786 A RU 2013135786A RU 2547337 C2 RU2547337 C2 RU 2547337C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
disk
vmg
section
explosive
liner
Prior art date
Application number
RU2013135786/07A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2013135786A (en
Inventor
Алексей Михайлович Глыбин
Борис Евгеньевич Гриневич
Павел Викторович Дудай
Владимир Иванович Дудин
Андрей Владимирович Ивановский
Андрей Иванович Краев
Александр Николаевич Скобелев
Original Assignee
Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом"
Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский Федеральный ядерный центр-Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики"-ФГУП "РФЯЦ-ВНИИЭФ"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом", Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский Федеральный ядерный центр-Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики"-ФГУП "РФЯЦ-ВНИИЭФ" filed Critical Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом"
Priority to RU2013135786/07A priority Critical patent/RU2547337C2/en
Publication of RU2013135786A publication Critical patent/RU2013135786A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2547337C2 publication Critical patent/RU2547337C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Insulators (AREA)

Abstract

FIELD: electricity.
SUBSTANCE: device contains an energy preamplifier on the basis of a spiral magnetic explosion generator (MEG), an energy amplifier on the basis of disk MEG containing elements with disk explosive charges, explosive assembly of disconnection of spiral MEG from disk MEG. The electroexplosive foil circuit breaker is located in a gap between elements of disk MEG and internal surface of its external conductor. The explosively operating closing switch is intended for connection of a load, and the liner ponderomotive assembly is used as a load. In the external conductor of disk MEG in a zone of its input face flange the cross-section filled with dielectric is designed. The explosively operating closing switch is located on the external surface of the external conductor in the section zone. High-voltage isolation is designed as a system of two insulators - coaxial and radial, interfaced to each other through a transitional section as a cavity filled with dielectric liquid. The liner ponderomotive assembly is a uniform assembly unit with a radial section of the transferring line and is fixed on conductors of the coaxial section of the transferring line by means of end flanges.
EFFECT: improved output characteristics.
3 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области импульсной техники, в частности к области магнитной кумуляции энергии, где сжатие магнитного потока осуществляется с помощью сходящихся навстречу друг другу проводников под действием продуктов взрыва зарядов взрывчатого вещества (ВВ), и может быть использовано для исследований по физике плазмы, разгона пластин и оболочек до высоких скоростей и т.п.The invention relates to the field of pulsed technology, in particular to the field of magnetic energy accumulation, where the magnetic flux is compressed using convergent conductors under the action of products of explosive charges of explosives (BB), and can be used for research in plasma physics, plate acceleration and shells to high speeds, etc.

Из уровня техники известно устройство для исследования эффективности высокоскоростной имплозии лайнера (Proceedings of the Ninth International Conference on Megagauss Magnetic Field Generation and Related Topics/Edited V.D. Selemir, L.N. Plyashkevich. - Sarov, VNIIEF, 2004. - «Results of The Joint VNIIEF/LANL Experiment ALT-2 Modeling The "Atlas" Facility Parameters By Means of Disk EMG», Fig. 1, P. 752-756), которое является наиболее близким по количеству сходных признаков.A prior art device is known for studying the effectiveness of a high-speed liner implosion (Proceedings of the Ninth International Conference on Megagauss Magnetic Field Generation and Related Topics / Edited VD Selemir, LN Plyashkevich. - Sarov, VNIIEF, 2004. - “Results of The Joint VNIIEF / LANL Experiment ALT-2 Modeling The "Atlas" Facility Parameters By Means of Disk EMG ", Fig. 1, P. 752-756), which is the closest in the number of similar features.

Устройство по прототипу состоит из предусилителя энергии на основе спирального взрывомагнитного генератора (ВМГ), усилителя энергии на основе дискового ВМГ, содержащего элементы с дисковыми зарядами ВВ, взрывного узла отключения спирального ВМГ от дискового ВМГ, электровзрывного фольгового размыкателя тока (ФРТ), расположенного в зазоре между элементами и внутренней поверхностью наружного проводника дискового ВМГ, взрывного замыкателя тока (ВЗТ) для подключения нагрузки, лайнерного пондеромоторного узла (ПУ) в качестве нагрузки, передающей линии от дискового ВМГ к нагрузке с высоковольтной изоляцией, имеющей коаксиальный и радиальный участки.The prototype device consists of an energy preamplifier based on a spiral explosive magnetic generator (VMG), an energy amplifier based on a disk VMG containing elements with explosive disk charges, an explosive shutdown unit for disconnecting a spiral VMG from a disk VMG, an electric explosive foil current isolator (PSF) located in the gap between the elements and the inner surface of the outer conductor of the disk VMG, explosive current closure (VZT) for connecting the load, the liner ponderomotive node (PU) as the load, before line from the disk VMG to the load with high voltage isolation, having coaxial and radial sections.

Дисковый ВМГ выполнен в виде многоэлементной сборки с узлом осевого инициирования дисковых зарядов ВВ и снабжен узлом отключения с внутренним расположением узла инициирования его заряда ВВ. Лайнерный ПУ подключается к ФРТ с помощью ВЗТ радиального исполнения, установленного в разрыве внутреннего проводника коаксиальной передающей линии. Высоковольтная изоляция передающей линии к лайнерному ПУ необходимой толщины изготавливается из нескольких десятков слоев тонкой пленки из лавсана и выполнена в виде единой детали с двумя угловыми переходами сочленения изоляций коаксиального участка передающей линии с радиальным и радиального участка передающей линии с коаксиальной изоляцией лайнерного ПУ. Лайнерный ПУ устанавливается поэлементно после сборки токоподводящих проводников и монтажа изолятора передающей линии. Недостатками данного устройства являются:Disk VMG is made in the form of a multi-element assembly with an axial initiation unit for explosive disk charges and is equipped with a disconnection unit with an internal location of its explosive charge initiation unit. The liner control unit is connected to the PSF using a radial-mounted VZT installed in the gap of the internal conductor of the coaxial transmission line. High-voltage isolation of the transmission line to the liner PU of the required thickness is made of several tens of layers of a thin film of lavsan and made as a single part with two angular junctions of the joints of the insulation of the coaxial section of the transmission line with the radial and radial sections of the transmission line with coaxial insulation of the liner PU. Liner PU is installed element-wise after assembling the current-carrying conductors and installing the transmitting line insulator. The disadvantages of this device are:

- расположенный в разрыве внутреннего проводника передающей линии к нагрузке ВЗТ, который вносит существенную долю в общую индуктивность передающей линии, повышая напряжение в передающей линии и снижая выходные параметры устройства. ВЗТ имеет сложную систему инициирования содержащегося в нем заряда ВВ, усложняющую конструкцию осевого инициатора дисковых элементов дискового ВМГ и узла его отключения от спирального ВМГ;- located in the gap of the internal conductor of the transmission line to the load of the VZT, which makes a significant contribution to the total inductance of the transmission line, increasing the voltage in the transmission line and reducing the output parameters of the device. VZT has a complex system for initiating the explosive charge contained in it, complicating the design of the axial initiator of the disk elements of the disk VMG and the unit for disconnecting it from the spiral VMG;

- угловые переходы многослойного изолятора из пленочного лавсана, в т.ч. с глицериновой пропиткой, электропрочность которого из-за вероятностных дефектов случайного характера в межслойных промежутках, возникающих при его изготовлении, может существенно понижаться;- angular transitions of a multilayer insulator made of film lavsan, incl. with glycerin impregnation, the electric strength of which due to probabilistic defects of a random nature in the interlayer spaces arising during its manufacture can significantly decrease;

- последовательная сборка взрывомагнитной системы и лайнерного ПУ в специальных условиях, затрудняющих контроль контактных соединений, усложняющих обеспечение вакуума в полости лайнерного ПУ, что увеличивает время окончательной подготовки устройства к работе.- sequential assembly of the explosive magnetic system and liner PU in special conditions that complicate the control of contact joints, complicating the provision of vacuum in the cavity of the liner PU, which increases the time of final preparation of the device for operation.

При создании данного изобретения решалась задача создания устройства для исследования разгона магнитным полем конденсированного лайнера до скоростей более 20 км/с и использования его в качестве ударника для получения ударно-волновых давлений терапаскального диапазона и измерения ударных адиабат различных материалов при таких давлениях.When creating this invention, the problem was solved of creating a device for studying acceleration of a condensed liner by a magnetic field to speeds of more than 20 km / s and using it as a striker to obtain shock wave pressures of the therapeutic range and to measure shock adiabats of various materials at such pressures.

Технический результат, получаемый при осуществлении изобретения, заключается в увеличении выходных характеристик (мощности и энергии, передаваемой в нагрузку) за счет увеличения надежности, повышения электропрочности изоляции, уменьшения индуктивности передающей линии от дискового ВМГ к нагрузке, а также в повышении эффективности сборочных работ устройства.The technical result obtained by the implementation of the invention is to increase the output characteristics (power and energy transmitted to the load) by increasing the reliability, increasing the insulation strength, reducing the inductance of the transmission line from the disk VMG to the load, and also increasing the efficiency of the assembly work of the device.

Указанный технический результат достигается тем, что в предлагаемом устройстве для исследования эффективности высокоскоростной имплозии лайнера, содержащем предусилитель энергии на основе спирального взрывомагнитного генератора (ВМГ), усилитель энергии на основе дискового взрывомагнитного генератора ВМГ, содержащего элементы с дисковыми зарядами ВВ, взрывной узел отключения спирального ВМГ от дискового ВМГ, электровзрывной фольговый размыкатель тока (ФРТ), расположенный в зазоре между элементами дискового ВМГ и внутренней поверхностью его наружного проводника, взрывной замыкатель тока для подключения нагрузки, лайнерный пондеромоторный узел в качестве нагрузки, передающую линию от дискового ВМГ к нагрузке с высоковольтной изоляцией, имеющую коаксиальный и радиальный участки, в наружном проводнике дискового ВМГ в зоне его входного торцевого фланца выполнен поперечный разрез, заполненный диэлектриком, взрывной замыкатель тока расположен на внешней поверхности наружного проводника в зоне разреза, высоковольтная изоляция выполнена в виде системы двух изоляторов - коаксиального и радиального, сопрягаемых между собой переходным участком в виде полости, заполненной диэлектрической жидкостью, с возможностью принудительного заполнения технологических зазоров коаксиального участка передающей линии диэлектрической жидкостью, лайнерный пондеромоторный узел представляет собой единую сборочную единицу с радиальным участком передающей линии и закреплен на проводниках коаксиального участка передающей линии при помощи торцевых фланцев.The specified technical result is achieved by the fact that in the proposed device for studying the efficiency of high-speed implosion of a liner containing an energy preamplifier based on a spiral explosive magnetic generator (VMG), an energy amplifier based on a disk explosive magnetic generator VMG containing elements with explosive disk charges, an explosive shutdown unit for spiral VMG from a disk VMG, an electric explosive foil current circuit breaker (PSF) located in the gap between the elements of the disk VMG and the inner surface with its external conductor, an explosive current closure for connecting the load, a liner ponderomotive assembly as a load, a transmission line from a disk VMG to a load with high-voltage insulation, having coaxial and radial sections, a transverse section is made in the outer conductor of the disk VMG in the area of its input end flange filled with a dielectric, an explosive current contactor is located on the outer surface of the outer conductor in the section zone, high-voltage insulation is made in the form of a system of two insulators - coaxial and radial, interconnected by a transition section in the form of a cavity filled with a dielectric fluid, with the possibility of forcing technological gaps of the coaxial section of the transmission line with dielectric fluid, the liner ponderomotive assembly is a single assembly unit with a radial section of the transmission line and mounted on the conductors of the coaxial section transmission line with end flanges.

В качестве высоковольтной изоляции на коаксиальном участке передающей линии используется многослойный изолятор из пленочного лавсана с глицериновой пропиткой.As a high-voltage insulation on the coaxial section of the transmission line, a multilayer insulator made of film dacron with glycerin impregnation is used.

В качестве высоковольтной изоляции на радиальном участке передающей линии используется полиэтиленовый изолятор.A polyethylene insulator is used as a high-voltage insulation in the radial section of the transmission line.

Применение наружного взрывного замыкателя тока позволяет уменьшить примерно в 2 раза индуктивность передающей линии к нагрузке, что в свою очередь уменьшает величину напряжения на выходе дискового ВМГ, что приводит к снижению требований к электропрочности высоковольтной изоляции и повышает ее надежность. Кроме того, применение наружного ВЗТ значительно упрощает систему инициирования содержащегося в нем заряда ВВ, упрощает конструкцию осевого инициатора дисковых элементов дискового ВМГ и узла его отключения от спирального ВМГ, связанных с выводом проводов для задействования электродетонаторов системы инициирования ВЗТ.The use of an external explosive current contactor allows reducing the inductance of the transmission line to the load by about 2 times, which in turn reduces the voltage at the output of the disk VMG, which leads to a decrease in the requirements for the electric strength of high-voltage insulation and increases its reliability. In addition, the use of an external VZT greatly simplifies the system for initiating the explosive charge contained in it, simplifies the design of the axial initiator of the disk elements of the disk VMG and the node for disconnecting it from the spiral VMG associated with the output of wires for activating the electric detonators of the VZT initiation system.

Новое конструктивное выполнение высоковольтной изоляции передающей линии от дискового ВМГ к нагрузке в виде системы двух изоляторов - коаксиального и радиального, сопрягаемых между собой переходным участком в виде полости, заполненной диэлектрической дегазированной жидкостью, повышает надежность изоляции в зонах ее перехода от одного участка к другому, так как при использовании единой многослойной пленочной изоляции в угловых переходах наиболее вероятен электрический пробой из-за возможных дефектов, например наличия воздушных полостей между слоями. При этом на коаксиальном участке передающей линии может использоваться как многослойный изолятор из пленочного лавсана с глицериновой пропиткой, так и твердотельный изолятор из полиэтилена или другого изоляционного материала с соответствующими электроизоляционными свойствами, а на радиальном участке передающей линии используется полиэтиленовый изолятор. Принудительное заполнение технологических зазоров осуществляется после сборки дискового ВМГ и позволяет повысить электропрочность изоляции коаксиальной передающей линии.A new constructive implementation of high-voltage isolation of the transmission line from the disk VMG to the load in the form of a system of two insulators - coaxial and radial, interconnected by a transition section in the form of a cavity filled with a dielectric degassed liquid, increases the reliability of isolation in the zones of its transition from one section to another, so as when using a single multilayer film insulation in corner transitions, electrical breakdown is most likely due to possible defects, such as the presence of air strips Tay between layers. In this case, both a multilayer insulator of film dacron with glycerin impregnation and a solid-state insulator made of polyethylene or other insulating material with the corresponding electrical insulation properties can be used on the coaxial section of the transmission line, and a polyethylene insulator is used on the radial section of the transmission line. Forced filling of technological gaps is carried out after the assembly of the disk VMG and can increase the electrical strength of the insulation of the coaxial transmission line.

Выполнение пондеромоторного узла в виде единой сборочной единицы с радиальным участком передающей линии предоставляет возможность:The implementation of the ponderomotive node in the form of a single assembly unit with a radial section of the transmission line provides the opportunity:

- контролируемой и прецизионной сборки их между собой, а также последующей соосной установки собранного блока в проводники коаксиального участка передающей линии, что улучшает азимутальную симметрию тока, подводимого к лайнеру, а также симметрию подлета лайнера к радиусу установки центрального измерительного блока (ЦИБ);- controlled and precise assembly of them together, as well as the subsequent coaxial installation of the assembled unit in the conductors of the coaxial section of the transmission line, which improves the azimuthal symmetry of the current supplied to the liner, as well as the symmetry of the liner approaching the installation radius of the central measuring unit (CIB);

- производить данную сборку параллельно сборке взрывных систем устройства, что сокращает время подготовки устройства к работе;- make this assembly parallel to the assembly of the explosive systems of the device, which reduces the time to prepare the device for operation;

- осуществлять проверку на электропрочность изоляции радиального участка в сборе с проводниками радиального участка передающей линии;- to check the electrical strength of the insulation of the radial section assembled with the conductors of the radial section of the transmission line;

- обеспечить тщательность выполнения сборочных операций в лабораторных условиях при многократном контроле, что значительно повышает качество сборки лайнерного ПУ, при этом обеспечивается соосность проводников передающей линии, доступный контроль контактных соединений, упрощается монтаж лайнерного ПУ и ЦИБ, обеспечивается контроль вакуума в полости лайнерного ПУ, в т.ч. с установленным ЦИБ.- to ensure the thoroughness of assembly operations in laboratory conditions with multiple control, which significantly improves the assembly quality of the liner PU, this ensures the alignment of the conductors of the transmission line, affordable control of contact connections, simplifies installation of the liner PU and CIB, provides control of the vacuum in the cavity of the liner PU, in including with installed CIB.

Наружное расположение заряда ВВ и системы его инициирования узла отключения спирального ВМГ от дискового ВМГ упрощает сборку и повышает безопасность проведения сборочных работ.The external location of the explosive charge and its initiation system of the node for disconnecting the spiral VMG from the disk VMG simplifies assembly and increases the safety of assembly work.

На Фиг. 1 изображено заявляемое устройство для исследования эффективности высокоскоростной имплозии лайнера.In FIG. 1 shows the inventive device for studying the effectiveness of high-speed implosion of the liner.

На Фиг. 2 изображено устройство для исследования эффективности высокоскоростной имплозии лайнера по прототипу.In FIG. 2 shows a device for studying the effectiveness of high-speed implosion of a liner according to the prototype.

На Фиг. 1, 2 обозначены:In FIG. 1, 2 are indicated:

1 - предусилитель энергии на основе спирального ВМГ;1 - energy preamplifier based on spiral VMG;

2 - усилитель энергии на основе дискового ВМГ;2 - energy amplifier based on disk VMG;

3 - взрывной узел отключения спирального ВМГ от дискового ВМГ;3 - explosive node disconnecting spiral VMG from disk VMG;

4 - взрывной замыкатель тока для подключения нагрузки;4 - explosive current closure for connecting the load;

5 - электровзрывной фольговый размыкатель тока;5 - electric explosive foil current breaker;

6 - передающая линия от дискового ВМГ к нагрузке с высоковольтной изоляцией;6 - transmission line from disk VMG to the load with high voltage isolation;

7 - коаксиальный участок изоляции;7 - coaxial isolation section;

8 - радиальный участок изоляции;8 - radial section of isolation;

9 - лайнерный пондеромоторный узел;9 - liner ponderomotor node;

10 - цилиндрический лайнер;10 - cylindrical liner;

11 - центральный измерительный блок;11 - a central measuring unit;

12 - полость, заполненная диэлектрической жидкостью;12 - a cavity filled with a dielectric fluid;

13 - внутренний фланец;13 - an internal flange;

14 - внешний фланец.14 - outer flange.

В примере реализации заявляемого устройства для исследования эффективности высокоскоростной имплозии алюминиевого лайнера-ударника применен усилитель энергии на основе 15-элементного дискового ВМГ калибром 400 мм. В качестве предусилителя используется спиральный ВМГ аналогичного калибра, обеспечивающего начальный ток в дисковом ВМГ 6,0-7,5 MA. Взрывной замыкатель тока представляет собой коаксиальный проводник, содержащий несколько элементов замыкания, выполненных в виде продольных пазов, заполненных ВВ, и систему инициирования ВВ элементов замыкания от электродетонаторов. В качестве высоковольтной изоляции на коаксиальном участке передающей линии используется многослойный изолятор из пленочного лавсана с глицериновой пропиткой, а в качестве высоковольтной изоляции на радиальном участке передающей линии используется твердотельный изолятор из полиэтилена. Полость между участками заполнена дегазированным глицерином. В предлагаемом устройстве разрываемый проводник ФРТ выполнен из медной фольги толщиной 0,12-0,15 мм и длиной 900 мм, индуктивность нагрузки составляет ~6 нГн. При этих параметрах устройства ток в дисковом ВМГ достигает значений 65-85 MA, а ток в нагрузке - 59-73 MA. В соответствии с этими значениями тока в лайнерном ПУ алюминиевый лайнер массой 75 г разгоняется до скоростей 19-23 км/с. Предлагаемая система импульсной мощности имеет высокую расчетную эффективность: пиковые мощность и электромагнитная энергия, передаваемые через ФРТ в нагрузку могут достигать ~15 ТВт и ~35 МДж, что в ~3 и в ~3,5 раза больше, чем было достигнуто в устройстве по прототипу.In an example implementation of the inventive device, an energy amplifier based on a 15-element disk VMG with a caliber of 400 mm was used to study the effectiveness of high-speed implosion of an aluminum striker liner. As a preamplifier, a spiral VMG of a similar caliber is used, providing an initial current in the disk VMG of 6.0-7.5 MA. An explosive current contactor is a coaxial conductor containing several fault elements made in the form of longitudinal grooves filled with explosives and a system for initiating explosive fault elements from electric detonators. A multilayer insulator made of film lavsan with glycerin impregnation is used as a high-voltage insulation on the coaxial section of the transmission line, and a solid-state insulator made of polyethylene is used as a high-voltage insulation on the radial section of the transmission line. The cavity between the sites is filled with degassed glycerol. In the proposed device, the torn PDF conductor is made of copper foil 0.12-0.15 mm thick and 900 mm long, the load inductance is ~ 6 nH. With these device parameters, the current in the disk VMG reaches values of 65-85 MA, and the current in the load reaches 59-73 MA. In accordance with these current values in the liner PU, an aluminum liner weighing 75 g is accelerated to speeds of 19-23 km / s. The proposed pulsed power system has a high calculated efficiency: peak power and electromagnetic energy transmitted through PSF to the load can reach ~ 15 TW and ~ 35 MJ, which is ~ 3 and ~ 3.5 times more than was achieved in the prototype device .

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

При разряде конденсаторной батареи на спиральную катушку осуществляется запитка спирального ВМГ 1 начальным магнитным потоком. Инициирование заряда ВВ в трубе спирального ВМГ производится с его торца электродетонатором. При разлете трубы спирального ВМГ под действием продуктов взрыва заряда ВВ магнитный поток вводится во внутреннюю полость дискового ВМГ 2, который является нагрузкой для спирального ВМГ в процессе его работы.When a capacitor bank is discharged to a spiral coil, the spiral VMG 1 is fed with the initial magnetic flux. Initiation of an explosive charge in a spiral VMG pipe is made from its end by an electric detonator. When the spiral VMG pipe is expanded under the action of explosive charge explosion products, the magnetic flux is introduced into the internal cavity of the disk VMG 2, which is the load for the spiral VMG during its operation.

При достижении в дисковом ВМГ заданного значения магнитного потока производится подрыв заряда ВВ узла отключения 3 спирального ВМГ от дискового ВМГ и синхронный подрыв зарядов ВВ дисковых модулей. Под действием продуктов взрыва токопроводящие боковые стенки дисковых модулей, двигаясь навстречу друг другу, одновременно сжимают магнитный поток во всех полостях дискового ВМГ, который накапливается под цилиндрической фольгой электровзрывного фольгового размыкателя тока 5, установленной между изоляторами в коаксиальном зазоре дискового ВМГ и соединенной своими концами с внутренним и наружным проводниками тока дискового ВМГ.Upon reaching the set value of the magnetic flux in the disk VMG, the explosive charge of the detachment node 3 of the spiral VMG from the disk VMG is undermined and the explosive charges of the disk modules are synchronously blown. Under the action of the explosion products, the conductive side walls of the disk modules, moving towards each other, simultaneously compress the magnetic flux in all cavities of the disk VMG, which accumulates under the cylindrical foil of the electric explosive foil current isolator 5, installed between the insulators in the coaxial gap of the disk VMG and connected to its internal ends and external current conductors of the disk VMG.

Электровзрывной размыкатель тока применяется для сокращения времени протекания тока в лайнерной нагрузке. Его применение позволяет сократить эффективное время нарастания тока в нагрузке до 1-2 мкс. Для уменьшения влияния работы спирального ВМГ на лайнер за счет диффузии магнитного потока через фольгу размыкателя тока передающая линия к лайнерному ПУ имеет электрический разрыв с контуром дискового ВМГ, в зоне которого размещается взрывной замыкающий ключ.An electric explosive current breaker is used to reduce the time flow of current in a liner load. Its use allows to reduce the effective rise time of the current in the load to 1-2 μs. To reduce the effect of the spiral VMG operation on the liner due to the diffusion of the magnetic flux through the current disconnector foil, the transmission line to the liner PU has an electrical break with the disk VMG circuit, in the area of which an explosive locking key is located.

В процессе работы дискового ВМГ до момента электровзрыва фольги ФРТ 5 с помощью взрывного замыкателя тока 4, срабатывающего в заданный момент времени, осуществляется подключение к фольговому размыкателю тока осесимметричной индуктивной нагрузки.In the process of operation of the disk VMG until the moment of electric explosion of the FRT 5 foil, an axially symmetric inductive load is connected to the foil current disconnector using an explosive current closure 4, which operates at a given moment in time.

Под действием импульса тока, формируемого к концу работы дискового ВМГ, осуществляется электровзрыв фольги ФРТ, после чего накопленный под фольгой магнитный поток перетекает в передающую линию 6 к нагрузке, формируя через лайнер импульс тока с микросекундным временем нарастания. Под действием давления магнитного поля осуществляется разгон цилиндрического лайнера.Under the action of the current pulse formed at the end of the disk VMG operation, the PSF foil is electrically exploded, after which the magnetic flux accumulated under the foil flows into the transmission line 6 to the load, forming a current pulse with a microsecond rise time through the liner. Under the influence of magnetic field pressure, a cylindrical liner is accelerated.

Claims (3)

1. Устройство для исследования эффективности высокоскоростной имплозии лайнера, содержащее предусилитель энергии на основе спирального взрывомагнитного генератора (ВМГ), усилитель энергии на основе дискового ВМГ, содержащего элементы с дисковыми зарядами взрывчатого вещества, взрывной узел отключения спирального ВМГ от дискового ВМГ, электровзрывной фольговый размыкатель тока, расположенный в зазоре между элементами и внутренней поверхностью наружного проводника дискового ВМГ, взрывной замыкатель тока, лайнерный пондеромоторный узел в качестве нагрузки, передающую линию от дискового ВМГ к нагрузке с высоковольтной изоляцией, имеющую коаксиальный и радиальный участки, отличающееся тем, что в наружном проводнике дискового ВМГ напротив его входного торцевого фланца выполнен поперечный разрез, заполненный диэлектриком, взрывной замыкатель тока расположен на внешней поверхности наружного проводника в зоне разреза, высоковольтная изоляция выполнена в виде системы двух изоляторов - коаксиального и радиального, сопрягаемых между собой переходным участком в виде полости, заполненной диэлектрической жидкостью, с возможностью принудительного заполнения технологических зазоров коаксиального участка передающей линии диэлектрической жидкостью, лайнерный пондеромоторный узел представляет собой единую сборочную единицу с радиальным участком передающей линии и закреплен на проводниках коаксиального участка передающей линии при помощи торцевых фланцев.1. A device for studying the effectiveness of high-speed implosion of a liner, containing an energy preamplifier based on a spiral explosive magnetic generator (VMG), an energy amplifier based on a disk VMG containing elements with disk charges of explosive, an explosive unit for disconnecting a spiral VMG from a disk VMG, an electric explosive foil current breaker located in the gap between the elements and the inner surface of the outer conductor of the disk VMG, explosive current closure, liner ponderomotive ate as a load, a transmission line from a disk VMG to a load with high-voltage insulation, having coaxial and radial sections, characterized in that a transverse section filled with a dielectric is made in the outer conductor of the disk VMG opposite its input end flange, an explosive current contactor is located on the outer surface external conductor in the section zone, high-voltage insulation is made in the form of a system of two insulators - coaxial and radial, interconnected by a transition section in the form of a polo A die filled with dielectric fluid, with the possibility of forced filling of technological gaps of the coaxial section of the transmission line with dielectric fluid, the liner ponderomotive assembly is a single assembly unit with a radial section of the transmission line and is mounted on the conductors of the coaxial section of the transmission line with end flanges. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в качестве высоковольтной изоляции на коаксиальном участке передающей линии используется многослойный изолятор из пленочного лавсана с глицериновой пропиткой.2. The device according to claim 1, characterized in that as a high-voltage insulation on the coaxial section of the transmission line, a multilayer insulator of film dacron with glycerin impregnation is used. 3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в качестве высоковольтной изоляции на радиальном участке передающей линии используется полиэтиленовый изолятор. 3. The device according to claim 1, characterized in that a polyethylene insulator is used as high-voltage insulation on the radial section of the transmission line.
RU2013135786/07A 2013-07-30 2013-07-30 Device for study of high-speed implosion of liner RU2547337C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013135786/07A RU2547337C2 (en) 2013-07-30 2013-07-30 Device for study of high-speed implosion of liner

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013135786/07A RU2547337C2 (en) 2013-07-30 2013-07-30 Device for study of high-speed implosion of liner

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2013135786A RU2013135786A (en) 2015-02-10
RU2547337C2 true RU2547337C2 (en) 2015-04-10

Family

ID=53281553

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013135786/07A RU2547337C2 (en) 2013-07-30 2013-07-30 Device for study of high-speed implosion of liner

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2547337C2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2694819C1 (en) * 2018-07-13 2019-07-17 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") Device for generation of mega-ampere current pulse in liner load
RU2700694C1 (en) * 2018-11-12 2019-09-19 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") Method and unit for disconnection of disc-type explosive magnetic generator from spiral explosive magnetic generator

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2132840B1 (en) * 1971-04-08 1976-08-06 Masuda Senichi
RU2183901C2 (en) * 2000-04-18 2002-06-20 Российский Федеральный Ядерный Центр - Всероссийский Научно-Исследовательский Институт Экспериментальной Физики Spiral explosion-magnetic generator
RU2185705C1 (en) * 2000-11-14 2002-07-20 Чернышев Антон Владимирович Spiral explosive magnetic generator
RU2185704C1 (en) * 2000-10-17 2002-07-20 Чернышев Антон Владимирович Spiral explosive magnetic generator
RU2388135C1 (en) * 2009-02-24 2010-04-27 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" Helical magnetic explosion generator

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2132840B1 (en) * 1971-04-08 1976-08-06 Masuda Senichi
RU2183901C2 (en) * 2000-04-18 2002-06-20 Российский Федеральный Ядерный Центр - Всероссийский Научно-Исследовательский Институт Экспериментальной Физики Spiral explosion-magnetic generator
RU2185704C1 (en) * 2000-10-17 2002-07-20 Чернышев Антон Владимирович Spiral explosive magnetic generator
RU2185705C1 (en) * 2000-11-14 2002-07-20 Чернышев Антон Владимирович Spiral explosive magnetic generator
RU2388135C1 (en) * 2009-02-24 2010-04-27 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" Helical magnetic explosion generator

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Ninth International Conference on Megagauss Magnetic Field Generation and Related Topics/Edited V.D.Selemir, L.N.Plyashkevich.-Sarov, VNIIEF, 2004, p.752-756, fig.1. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2694819C1 (en) * 2018-07-13 2019-07-17 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") Device for generation of mega-ampere current pulse in liner load
RU2700694C1 (en) * 2018-11-12 2019-09-19 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") Method and unit for disconnection of disc-type explosive magnetic generator from spiral explosive magnetic generator

Also Published As

Publication number Publication date
RU2013135786A (en) 2015-02-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2547337C2 (en) Device for study of high-speed implosion of liner
Kovalchuk et al. Pulse generators based on air-insulated linear-transformer-driver stages
Novac et al. Design, construction and testing of explosive-driven helical generators
CN107786115A (en) A kind of compact pulse high current device
CN101220792B (en) Multi-pole ignition device of impulse voltage generator
US4174471A (en) Explosively actuated opening switch
RU2548021C2 (en) Explosion-magnetic system generating powerful energy impulse
Wang et al. A high current pulsed power generator CQ-3-MMAF with co-axial cable transmitting energy for material dynamics experiments
RU2311720C1 (en) Segmental disk-charge magneto-explosive generator, method for its manufacture and assembly
RU2388135C1 (en) Helical magnetic explosion generator
RU91467U1 (en) EXPLOSIVE MAGNETIC GENERATOR
RU2396630C1 (en) Explosive current pulse shaper
RU2185705C1 (en) Spiral explosive magnetic generator
RU2185704C1 (en) Spiral explosive magnetic generator
Zhou et al. Compact electromagnetic pulse forming system based on the trigger vacuum switch
RU2011141753A (en) CAP FOR HIGH VOLTAGE OUTPUTS IN OIL TRANSFORMERS
CN102930960B (en) For the primary lead interface of Tesla type pulse transformer
Kanaeva et al. A high-voltage pulse generator for electric-discharge technologies
CN106057396B (en) High temperature plasma gas superconducting electromagnetic coil and microwave pulse generating means
USH148H (en) Shock electromechanical energy converter with permanent magnet
CN104048569B (en) A kind of Microsecond grade coaxial type synchronous control switch
RU2700694C1 (en) Method and unit for disconnection of disc-type explosive magnetic generator from spiral explosive magnetic generator
Ablesimov et al. Development of a plasma focus neutron source powered by an explosive magnetic generator
RU191749U1 (en) Biconical complex explosive magnetic generator with antenna unit
RU2430444C1 (en) Method of adjusting parameters of current pulse magnetic blast generator output voltage and device to this end (versions)