SU778667A1 - Генератор высоковольтных импульсов - Google Patents

Description

(54) rfeHEPftlX SEJCOkpfeOHbTOajt КЙПУЛЬСОВ

- -. .: : ..: .- .-: Иэобретёиие относитс  к области высоковольтнЬй импульсной твхйик и может быть использовано дл  получени  импульсов напр жени  ййкрЬсекунД ной длительности в исследованийк но управл емому термо дерному си тезу t в СИЛЬНОТОЧНЫХ ускорител х эа|  жённых частиц и при импульсных бысркЬвольтных испытани х. . Известен генератор высоковЬ ЬТнйх импульс ов {11, с ос то  щи и из reftepaтора импульсного напр жени  и корректируюйичх контУров обеспечивающий получение ймпульсой М крое«кунднрй длйтел1 ностй приблиэйтельйр пр мсугбльйбй формы. Недостатком устройсгва  вл етс  сложность иэго овленй  корректирующих к р« tyров, йётзоэможн ос ть регу йровани  wrttejtbHocTH импульсой )в процессе работы и н;еобходйМос ь сог ласовани  сопротийлени  .б волновым сопротив пением устройства. Известен ренерат ор высоковольтны импульсов til, состо щий из генератора импульсных напр жений и пОдсоедйненнОгр к вьосодным шинам генератора неуправл емого замь1каквдегЬ раэ р ;цнйка. ; . ...; . . . . Недостатков Ус ройства  вл етс  гййачительйый длительности оо учаемь х импульсов а также малый Диапазон рабочих напр жений. . йзбес ем гейёратор высоковолЬт«ых ймпульсой |31, состо щий из ймByjriJbcHoiro йсточййка высокого напр жений и йодсоёдийейного к его вь одHtiak wuHsa многосекционнбго упра:вл @4Ого . эа№нсакш(его разр дника. Недостатком устройства  вл етс  значительный разброс длительности йодучаекых импульсОв, мгшый диапа- , эОй рабочих ап|  жёний и сложность .схемы; поджига;.... / Це  изобретени   вл етс  прлучейкё требуемой длительности импульсов , р« с1«1Ирение диапазона рабочие напр: жёкйй на выходе генератора аысоково ьтйых импульсов и упрощение схе1шпо;ц |ига. : . Дп  ;постижеки  указанной цели между псдажига«в«чйм и одним из осйовнш электродов однбй или нескольких, .ИЛИ всех Секций, выполненных в виде трех элек родйых разр дйиков с искажением пол , подсоединен коаксиальный кабель, причем электрическа  длина кабел  кратнаполовине требу1вм6Й дййтельностги импульсов. КроМе

того, на втором конце кабел  между центральным проводником и оплеткой Кабел  включен вспомогателЬньай ,разр Дник . Либо же в каждой или нескольких ступен х, состо щих издвух смежных секций, поджигад)иие электроvcfts; этих секций подсоединены к противоположным концам центрального йро ,водника (или оплетки) коаксиального кабел , а их смежные основные электроды - к противоположным концам оплетки (или центрального проводника) того же кбакси ального кабел . Число секций в за лыкающем разр днике коаксиальных кабелей выбирают в зави симости от диапазона Напр жений, на который равсчитан генератор 1аысоковольтнь1|х импульсов, а также электрической прочности изол ции коаксиальных Кабелей.

На фиг. 1 - 5 представлена схема генератора высоковольтНьЬс имйульсов, содержащего импульсный источник высокого напр жени  1, управл емЕЗй замыкающий разр дник, состо щий из р  а. последовательно соёдинёнйьйс секций с искйХсенйём прлй, образованных основными 2 и поджигающими 3 электродами, подсоединенными к рё-. зисторам 4, и коаксиальных кабелей 5 Дл  простоты приведены схемь с использованием однсэго коаксиальйогё кабели, на фиг 1 центральный проводник на. fiTOj OM конце коаКШального кабел  изолирован of oitne KH кабел , на фиг. 2 он накоротко подсоединен к опйетйе, на фиг, 3 между Деитраль .аам проводником и опЛеткой включен йспомогательмый разр дник б. Э ектричебка  длииа коаксйашьного ка60л  на фиг. 1 и 2 райн етс  полШине длительности импульса. На фиг. 4 второй конец к6аксйал ьного кабел  лодсоедйнен паЕ алледьно входному концу к тем же элект| одам зa adlвaющего разр дника. На Фйг. 5 JB одной ступени, состо щей из двух с  ежных секций , поджигающие элёкт|эоай этих секций подсоединены к противоположным концам центрального проводника, а их смежные оснойные электроды к противоположным концам опйеткй одного и того же коаксиального кабел  электрическа  кабели на фиг. 4 ,и 5 рави етсй полной длительности импульса. Сопротийлени  резисторой 4 выбирают такими, чтобы они с учетом ЁбЛйойото сопротивлени  коаксйалЬн .ого кабел  обеспечив.али равНомерйое распределение Напр жени  ме Щу сбК1ХИ мй, а таКжеподдержйвалй поджигающие электрода под потенциалами соответствующих йМ эКвипотенциалей в :ЭазЬрах между основными электродами ..-. ;

Устройство работает слёдуйщим ОбразЬм , . . .;

При.срабатывании источника высокого напр жени  1 на выходных щинах

устройства по вл етс  импульс высокого напр жени , а по коаксиальному кабелю 5 побежит зар дки с амплитудой . Через врем , равное двойной электрической длине кабел  5 (в случае устройства по схеме на фиг. 1 и 2), отражённа  от второго конца кабел  5 волна вернетс  к его входному концу. Это приведет к быстрому изменению потенциала поджигаюшего электрода 3 на величину, приблизительно равную пробою секции, а затем и всего замыкающего . . разр дника, в результате чего импульс напр   ечи  иа выходе устройства обрываетс . В случае устройства по схеме на фиг. 3 от ажёние волны зар дки от второго конца коаксиального кабел  5 происходит cHaiaJia без измieйeни  знака волны (как в схеме на фиг. 1), а после пробо  вспомогательного разр дника б с изменением знака волны (как в схеме йа фиг. 2). В результате йотенциал поджигающего электрода 3 сначала увеличиваетс , а затем скачкообразно уменьшаетс  на МЗОР V что приводит К пробою замЫ камЩег о разр дника. . ;; В случае устройства по схеме на фиг .4 и 5 при Срабатыйании источ- ;.; Ника 1 волны зарйдки побегут с обоих концов коаксиального кабел  5. На фиг. 4 волны зар дки на обоих Концах кабел  5 иМеют одинаковую пол рность , на фиг. 5 - взаимно противоположную . При достижении волнами зар дки противоположк№1Й{ концов кабеiia 5 потенциалы на поджигающих электродах 3 измен ютс  НаМзор (на фиг.4одного поджигающего электрода), что приведет к пробою замыкающего раз- р дника . . -;: -.-: Устройство по схеме, при зеденной ; На фиг. 1 и 4, целесообразно примен ть дл  получени имнульсов 6три-г цательной пол рности. Устройство по схеме-на фиг. 2 целесообразно примен ть дл  получени  импульсов положительной пол рности. Устройство по схем.© на фиг. 5 целесосб разно испольЭоаать-в тех случа х, когда предполагаетс  часта  смена пол рности импульсов Устройство по схеме на фиг, 3 целесообразно использовать, если требуетс  повышенна  точность длительности имйульсов

Claims (3)

1. Изобретение позвол ет значительно упростить Схему йоджига, повысить точность получени  требуемой длительности нмпульсовi расширить диапазон рабочего нап|з жени)Я. Кроме того, они позвол ет измен ть длительность импульсов йутём изменени  длины коаксиальных кабелей. Предложение может быть такЖё применено в мощных ускорител ). частиц, используюих формирующие. линйИг Дл  повышени  точности времени срабатывани  коммутирукндих разр дйиков формирующих линий, Формула изобретени  1.tertepaTOp высШсЯопь ных импульсов , содержшций имиульсный Источник высокого иап р  :енй  и управл емый заишкакжфш разр дник, состо щий из последовательно соединенных секций, о т л и ч а и щ и И с   тйл что, с целью получени   требуемой длительности импульсов, рас  гарени  диапазсжа рабочего напр жений k унрсадени  схемы поджига, ме«№у Поджнгак дйм и одним из основных элект юдов OJ|нoй или нескольких или всех секций, выполненных в виде трйх, электродщых разр дников с.искажени йол , подсоединен jfoaKcaknbHfaffl ка-, бель, причт  электрическа  длина кратна половине требуемой дл тельности импульсов. 2. ёнёрато1р йо  . 1, о т   йч а ю ц и и.с   тем, что, на втором конце коаксиального кабел  между центральным проводником и оплеткой включен вспомогательный разр дник. 3, Генератор по п. 1, о т л ич а ю ад и и с   тегл, что в каждой или нескольких ступен х, состо щих из двух смежных секций, поджигаю«аиё электроды этих секций подсоединены К проти воположным концам центрального проводника коаксиального кабел , а их смежные основные электродаг - к противоположным коицам рплеткй того же коаксиального кабел . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Parker R.K, Ury М.IEEE Trans, cm Hucl.Sci, NS-22, No. 3, p. 983988 , 1975..,
2. 2.Martin Т.Н., Clark R.S. Rev. Sci. Instriim. 47, No. 4, p. .460463 , 1976
3. 3.Патент Великобритании ff 1229242, КЯ. H3P, олублйк. 21,04.71.