SU810061A1

SU810061A1 - Device for pulsed supply of direct-action accelerator

Info

Publication number: SU810061A1
Application number: SU792799809A
Authority: SU
Inventors: Е.М. Меллех; Е.П. Павлов
Original assignee: Предприятие П/Я А-7904
Priority date: 1979-07-23
Filing date: 1979-07-23
Publication date: 1982-11-30

Description

(54) УСТРОЙСТВО ИМПУЛЬСНОГО ПИТАНИЯ З СКОРИТЕЛЯ ПРЯМОГО ДЕЙСТВИЯ(54) PULSED POWER SUPPLY FROM DIRECT ACTION SPINNER

Изобретение относитс к ускорительной технике и может быть использовано дл дгенерации импульсных электронных пучков большой интенсивности , энергии и длительности.The invention relates to accelerator technology and can be used to generate pulsed electron beams of high intensity, energy, and duration.

Известно устройство flJ/ содержащее двойную формирующую линию с емкостным накопителем энергии.A device flJ / containing a double forming line with a capacitive energy storage device is known.

В этом устройстве обеспечиваетс генераци ускоренного пучка зар женных часз:ицза счет передачи накопленной электрической энергии от емкостного накопител к ускорителю.This device provides the generation of an accelerated beam of charged particles: due to the transfer of accumulated electrical energy from the capacitive storage to the accelerator.

Недостатком его вл етс невысока импульсна мощность в нагрузке. Это обусловлено тем, что энерги , накопленна в конденсаторах линий, выдел етс в нагрузке за сравнительно большое врем , равное времени двойного пробега волны по линии.Its disadvantage is low pulse power in the load. This is due to the fact that the energy stored in the capacitors of the lines is released in the load for a relatively long time, equal to the time of the double run of the wave along the line.

Наиболее близким к изобретению вл етс устройство импульсного питани ускорител пр мого действи С2, содержащее источник питани , зар дное устройство и двойную формирующую линию, состо щую из двух одинаковых линий, между которьлми параллельно им через коммутатор подключен ускорительный диод.Closest to the invention is a pulsed power supply device of a direct action accelerator C2 comprising a power source, a charging device and a double forming line consisting of two identical lines between which an acceleration diode is connected in parallel to them through a switch.

За счет передачи энергии от формирующей линии к ускорительному дноду осуществл етс генераци ускоренного пучка зар женных частиц.Due to the transfer of energy from the forming line to the acceleration bottom, an accelerated beam of charged particles is generated.

Недостатком известного устройства вл етс невысока импульсна мощность в нагрузке, что св зано с достаточно большим временем выделени энергии конденсаторов чеек линии на нагрузку, равным удвоенной длительности пробега волны по линии.A disadvantage of the known device is the low pulse power in the load, which is associated with a sufficiently long time for the energy release of the capacitors of the cells of the line to the load, equal to twice the duration of the wave path along the line.

цель изобретени - устранение указанного недостатка, т.е. увеличение и1 1пульсной мощности пучка зар женных The purpose of the invention is to eliminate this drawback, i.e. an increase in u1 of 1 pulsed power of a charged beam

5 частиц.5 particles.

Цель достигаетс тем, что в устройстве импульсного питани ускорител пр мого действи , содержащем источник питани , зар дное устройст0 во и двойную формирующую линию, состо щую из двух одинаковых линий, между которыми параллельно им через коммутатор подключен ускорительный диод, между общими шинами соединени The goal is achieved by the fact that, in a pulsed power supply device, a direct action accelerator containing a power source, a charging device and a double forming line, consisting of two identical lines, between which the accelerator diode is connected parallel to them through a switch,

5 конденсаторов каждой формирующей линии и анодом ускорительного диода включены коммутаторы, параллельно каждому из которых подключены соединенные последовательно зар дное уст0 ройство и источник питани в пол р 5 capacitors of each forming line and the anode of the accelerating diode include switches, in parallel to each of which are connected a series-connected charging device and a power source in the field

ности, противоположной друг другу, причем высоковольтный зажим выхода второй линии соединен с клеммой, общей дл названных коммутаторов, а первый источник питани подсоединен через коммутатор между высоковольтным зажимом входа первой линии и вышеуказанной клеммой.opposite to each other, the high-voltage terminal of the output of the second line is connected to the terminal common to the mentioned switches, and the first power source is connected via the switch between the high-voltage terminal of the input of the first line and the above-mentioned terminal.

На фиг.1 приведена схема устройства , на фиг.2 - форма импульсов на ус .корительном диоде.- Устройство содержит двойную формарукицую линию, состо щую из двух одинаковых линий 1 и 2, у которых соединены высоковольтные зажимы выхода линии 1 и входа линии 2. Высоковольтные зажимы входа линии 1 и выхода линий 2. соединены через низковольтный источник питани 3 и коммутатор 4. Между высоковольтными зажимами входа и выхода линии 2 через коммутатор 5 подключена нагрузка 6, роль которой играет ускорительный диод, подключенный непосредственно или через согласующий импульсный трансформатор.Между общей шиной соединени конденсатор линии 1 и точкой соединени источника питани 3 с нагрузкой 6 подключен с коммутатор 7, параллельно которому включены соединенные последовательно высоковольтный источник питани 8 и зар дное устройство 9. Между общей ишной соединени конденсаторов линии 2 и точкой соединени источника питани 3 с нагрузкой 6 подключен коммутатор 10, параллельно которому включены соединенные последовательно высоковольтный источник питани 11 и зар дное устройство 12. Пол рность включени источников питани 3,8 и 11 указана на схеме.Fig. 1 shows a diagram of the device, Fig. 2 shows a pulse form on the accelerating diode. The device contains a double forma-line line consisting of two identical lines 1 and 2, in which high-voltage terminals of the output of line 1 and the input of line 2 are connected. The high-voltage terminals of the input line 1 and the output of lines 2. are connected via a low-voltage power source 3 and switch 4. A high-voltage diode connected directly or through matching pulse transformer. Between the common connection bus, a line 1 capacitor and a power source 3 connection point with a load 6 are connected to a switch 7, in parallel with which are connected in series a high-voltage power source 8 and a charging device 9. Between the common connection of line 2 capacitors and a connection point A power source 3 with a load 6 is connected to a switch 10, in parallel with which a series-connected high-voltage power source 11 and a charging device 12 are connected. s power-sources 3,8 and 11 shown in the diagram.

Устройство ,работает следующим образом .The device works as follows.

В исходном состо нии коммутатор 4 замкнут, а коммутаторы 5,7 и 10 разомкнуты. При этом конденсаторы линии 1 зар жаютс от высоковольтного источника питани 8 через зар дное устройство 9 до напр жени + UQ, а конденсаторы линии 2 зар жаютс от высоковольтного источника питани 11 через зар дное устройство12 до напр жени -UQ. Одновременно с этим в индуктивност х линий 1 и 2 накапливаетс : ток от низковольтного источника питани 3 через коммутатор 4 до амплитуды DO Подбором параметров линий а также источников питани достигаетс выполнение соотношени , где f - волновое сопротивление ли1Нии . В момент времени tg при достижении током в индуктивност х значени In the initial state, switch 4 is closed, and switches 5.7 and 10 are open. In this case, the capacitors of the line 1 are charged from the high-voltage power source 8 through the charging device 9 to the voltage + UQ, and the capacitors of the line 2 are charged from the high-voltage power source 11 through the charging device 12 to the voltage -UQ. At the same time, the inductances of lines 1 and 2 accumulate: the current from the low-voltage power source 3 through the switch 4 to the amplitude DO The selection of the parameters of the lines as well as the power sources achieves the relation where f is the wave impedance. At time tg, when the current in the inductances reaches

Jo, а напр жени на, конденсаторах со ответственно + Од и - UQ размлкаетс коммутатор 4 и замлкаютс коммутаторы 7 и 10.Jo, and the voltage, capacitors, respectively, + Od and - UQ breaks switch 4 and switches 7 and 10 shuts.

Формирование импульса ускор ющего напр жени {J на ускорительном диоде по сн етс фиг.2, где U и Uj - составл кидие импульса, перва из которых UH обусловлена электрической энергией , запасенной в конденсаторах линии, а втора UH - магнитной энергией, запасенной в индуктивност х, причем о - момент времени срабатывани коммутаторов 4, 7, 10, ЭИА врем задержки, равное времени пробега волны по линии.The acceleration voltage pulse formation {J on the acceleration diode is explained in Fig. 2, where U and Uj are the impulse charges, the first of which is UH due to the electrical energy stored in the line capacitors, and the second UH is stored in inductance x, and o is the response time of the switches 4, 7, 10, NUE delay time, equal to the travel time of the wave along the line.

Как видно из приведенных графиков, вс энерги на ускорительном диоде выдел етс в интервале времени 2t- -i РИ напр жении - 2Uo.As can be seen from the graphs presented, all the energy on the accelerator diode is released in the time interval 2t-i RI voltage - 2Uo.

Таким образом, в данном устройстве за счет выделени запасенной энергии при повышенном напр жении в более короткий промежуток времени достигаетс увеличение импульсной мощности по сравнению с прототипом.Thus, in this device, due to the release of stored energy at an increased voltage in a shorter period of time, an increase in the pulsed power is obtained compared to the prototype.

Claims

1. Leybman I.E. Impulse technology, ka. M., Oborongiz, 1960, p. 161.

2. US Patent 3189837, N.C. 328-162, published. 15.06.65 (prototype) .-,

%

V, -

-% - f.-