SU731561A1

SU731561A1 - Формирователь электрических импульсов

Info

Publication number: SU731561A1
Application number: SU762394986A
Authority: SU
Inventors: Сергей Алексеевич Черенщиков
Original assignee: За витель
Priority date: 1976-08-10
Filing date: 1976-08-10
Publication date: 1980-04-30

Description

Изобретение относится к устройствам для получения мощных электрических импульсов малой длительности и может быть использовано в технике физического эксперимента в области ядерной физики, в физике твердого тела, в квантовой электронике, в физике плазмы, в радиолокационной и ускорительной технике.

Известен формирователь электрических импульсов, содержащий входную коаксиальную линию передачи, обострптель импульсов и коаксиальный тройник, к первому плечу которого подключена формирующая линия, а к второму — выходная коаксиальная линия передачи ι[1].

Однако этот формирователь электрических импульсов имеет нестабильный момент срабатывания, невысокие частоту следования импульсов и крутизну фронта формируемых импульсов вследствие статистического характера пробоя в газе, большого времени деионизации и конечного времени ионизации разрядного промежутка.

Цель изобретения — увеличение крутизны фронта п частоты следования формируемых импульсов.

Для этого в формирователе электрических импульсов, содержащем входную коаксиальную линию передачи, обострптель импульсов и коаксиальный тройник, к первому плечу которого подключена формирую щая линия, а к второму — выходная коаксиальная линия передачи, обострптель импульсов выполнен в виде магнетрона с вторично-эмиссионным катодом, причем анод 5 магнетрона подключен к входной коаксиальной линии передачи, а катод — к третьему плечу тройника.

На фиг. 1 представлена электрическая схема формирователя электрических им10 пульсов; на фиг. 2 приведен примерный график зависимости напряжения исходного импульса, импульса на катоде магнетрона и на выходе формирователя от времени.

Формирователь электрических импульсов содержит (фиг. 1) входную коаксиальную линию 1 передачи, обострптель 2 импульсов и коаксиальный тройник 3, к первому плечу которого подключена формирующая линия 4, а к второму — выходная коаксиальная линия 5 передачи. Обострптель 2 импульсов выполнен в виде магнетрона с вторичноэмиссионным катодом, причем анод магнетрона подключен к входной коаксиальной линии передачи, а катод — к третьему пле25 чу тройника.

Предложенный формирователь работает следующим образом.

Исходный импульс 6 (фиг. 2) поступает на анод магнетрона. После того как напря30 жение на аноде, пройдя через максимум, станет меньше напряжения отсечки И, электроны смогут двигаться по циклоидальным траекториям, периодически возвращаясь к катоду магнетрона. Под действием уменьшающегося во времени электрического поля они будут бомбардировать катод со значительной энергией, полученной в результате взаимодействия с переменным полем. В результате катод будет эмиттировать вторичные электроны. Если число вторичных электронов будет превышать число первичных, произойдет процесс лавинообразного нарастания пространственного заряда, так как вторичные электроны начнут получать энергию, бомбардировать катод и т. д.

Известно, что в магнетроне, .даже если выполнено условие отсечки, при больших плотностях пространственного заряда протекает значительный ток. Так как пространственный заряд возрастает по экспоненте с временем, равным периоду циклотронного колебания, то на катоде магнетрона будет сформирован перепад напряжения 7 с тем же временем. При значении напряженности постоянного магнитного поля 3000 гс период циклотронного колебания составляет 0,1 нс. Из этого перепада напряжения с помощью формирующей линии будет получен импульс 8 с длительностью фронта и спада, достигающей величины периода циклотронного колебания.

Поскольку напряжение на магнетроне может достигать десятков киловольт, амплитуда напряжения импульса, полученного на выходе предложенного формирователя, бу5 дет иметь тот же порядок.

Предложенный формирователь электрических импульсов имеет высокую крутизну фронта и частоты следования формируемых импульсов.

Claims

электроны смогут двигатьс по циклоидальным траектори м, периодически возвраща сь к катоду магнетропа. Под действием уменьшающегос во времени электрического пол они будут бомбардировать катод со значительной энергией, полученной в результате взаимодействи с переменным полем. В результате катод будет эмиттировать вторичные электроны. Ьсли число вторичных электронов будет превыщать число первичн 1х, произойдет процесс лавинообразного нарастани пространственного зар да, так как вторичные электроны начнут получать энергию, бомбардировать катод и т. д. Известно, что в магнетроне, .даже если выполнено условие отсечки, при больших плотност х пространственного зар да протекает значительный ток. Так как пространственный зар д возрастает по экспоненте с временем, равным периоду циклотронного колебани , то на катоде магнетрона будет сформирован перепад напр жени 7 с тем же временем. При значении напр женности посто нного магнитного пол 3000 ГС период циклотронного колебани составл ет 0,1 не. Из этого перепада напр жени с помощью формирующей линии будет получен импульс 8 с длительностью фронта и спада, достигающей величины периода циклотронного колебани . Поскольку напр жение на магнетроне может достигать дес тков киловольт, амплитуда напр жени импульса, полученного на выходе предложенного формировател , будет иметь тот же пор док. Предложенный формирователь электрических импульсов имеет высокую крутизну фронта и частоты следовани формируемых импульсов. Формула изобретени Формирователь электрических импульсов, содержащий входную коаксиальную линию передачи, обострнтель импульсов и коаксиальный тройник, к первому плечу которого подключена формирующа лини , а к второму - выходна коаксиальна лини передачи , отличающийс тем, что, с целью увеличени крутизны фронта и частоты следовани формируемых импульсов, обостритель импульсов выполнен в виде магнетрона с вторично-эмиссионным катодом , причем анод магнетрона подключен к входной коаксиальной линии передачи, а катод - к третьему плечу тройника. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Мес ц Г. А. Генерирование мощных наносекундных импульсов. М., «Сов. Радио , 1974, с. 92 (прототип).