SU893109A1

SU893109A1 - Pulse oscillator for driving dielectric plates of accelerator

Info

Publication number: SU893109A1
Application number: SU802926083A
Authority: SU
Inventors: Д.Г. Борисов; Л.А. Стрункин; А.Г. Трошихин; Б.В. Якушев
Original assignee: Предприятие П/Я А-7904
Priority date: 1980-05-20
Filing date: 1980-05-20
Publication date: 1983-12-30

Abstract

ИМПУЛЬСНЫЙ ГЕНЕРАТОР ДЛЯ ПИТАНИЯ ОТКЛОНЯЮЩИХ ПЛАСТИН УСКОРИТЕЛЯ , содержащи накопительный конденсатор , который подключен параллельно выпр мителю и параллельно коммутирующей лампе, искусственную линию, котора подключена своими выводами соответственно к зар дному блоку, разр дному коммутатору и к первому выводу источника напр жени смещени , второй вывод которого соединен с общей шиной, отличаюшийс тем, что, с целью расширени функциональных возможностей, введены два дополнительных источника питани , второй вывод зар дного блока .подключен к одному из выводов первого- дополнительного источника питани , другой вывод которого соединен с общей шиной, второй вывод разр дного коммутатора подключен соответственно к управл ющему электроду коммутирующей лампы непосредственно, а к первому выводу источника напр жени смещени через резистор, откло-н ющие пластины ускорител через в второй дополнительный источник пита (Л ни включены параллельно коммутирующей лампе. 00 со со соPULSE GENERATOR FOR POWER SUPPLYING OF ACCELERATOR TRIPPING PLATES, containing a storage capacitor, which is connected in parallel to the rectifier and parallel to the switching lamp, an artificial line, which is connected by its leads to the charging unit, to the output switch, to the offset source, to the offset switch, respectively, to the offset unit, to the offset switch, offset, to the offset switch, offset, to the offset, to the offset voltage, offset voltage, offset voltage switch connected to a common bus, which is different in that, in order to expand its functionality, two additional power sources are introduced, the second output of the charging unit Lok. Is connected to one of the first-additional power supply terminals, the other output of which is connected to the common bus, the second output of the discharge switch is connected to the control electrode of the switching lamp directly, and to the first output of the bias voltage source through a resistor, accelerator plates through the second additional power source (L are connected in parallel with the switching lamp. 00 co so

Description

Изобретение относитс к области импульсной техники и может быть использовано при разработке импульсны систем управлени пучком зар женных частиц. Известен импульсный генератор, содержащий подмодул тор с зар дным дросселем и искусственной линией, и собственно генератор с частичным разр дом накопител , которые могут быть использованы дл питани отклог н ющих пластин ускорител ij . Однако эти генераторы невозможно использовать дл генерации импульсов в широком диапазоне по длительности что обусловленно наличием в схеме импульсного трансформатора. Известен генератор, который содержит подмодул тор, в котором зар дный дроссель, зар дный диод, искусственна лини и источник сме1дени , шунтированный конденсатором фильтра, соединены последовательноJ генератор с част15чным разр дом накопител , состо щий из импульсного автотрансформатор , управл емого ключа , коммутатора, высоковольтного выпр г/штал , зар дного резистора, накопительного конденсатора и- импульсных трансформаторов, диод и источник электронов - Его недостатком вл етс невозмож ность получени импульсов в диапазон 1-10 МКС при повышенных требовани х к форме. Это обусловлено наличием, в схеме импульсных трансформаторов и отсутствием цепи регулировки длитель ности импульсов. . Цель изобретени - расширение фун кциональных возможностей. Дл этого в импульсный генератор содержащий накопительный конденсатор который подключен параллельно выпр мителю и параллельно коммутирующей лампе, искусственную линию, котора подключена своими выводами соответст венно к зар дному блоку, разр дному коммутатору и к первому выводу источ ника напр жени смещени , второй выйод которого соединен с общей шиной введены два дополнительных источника питани , второй вывод зар дного блока подключен к одному из выводов первого дополнительного источника питани , другой вывод которого соеди нен с общей шиной, второй вывод разр дного коммутатора подключен соот- ветственно к управл ющему электроду коммутирующей лампы непосредственно, а к первому выводу источника напр жени смещени через резистор, отклон ющие пластины ускорител через второй дополнительный источник питани включены параллельно коммутирующей лагдте. На чертеже приведена принципиальна схема генератора. Генератор содержит первый дополнительный источник 1 питани , зар дный блок из дроссел 2 и зар дного ключа 3,искусственную линию 4, источник 5 напр жени смещени с конденсатором 6 фильтра, разр дный коммутатор 7, резистор 8, ключ 9, резистор 10, выпр митель 11, накопительный конденсатор 12, резистор 13, коммутирующую лампу 14, отклон ющие пластины 15, второй дополнительный источник 16 питани . Генератор работает следующим образом . На анод лампы 14 и на верхнюю пластину 15 от выпр мител 11 через резистор 13 подают положительное напр жение . Лампа 14 закрыта отрицательныг-1 напр жением от источника 5. Величина положительного напр жени на верхней отклон ющей пластине превышает значение потенциала на нижней отклон ющей пластине и пучок зар женных частиц, проход между пластинами, отклон етс от выходного окна ускорител в сторону на ловушку. Таким образом , в исходномсосто нии устройстJ3O не выпускает пучок зар женных частиц из ускорител . С приходом запускающего импульса на ключ 3 происходит резонансна зар дка искусственной линии 4 через дроссель 2 от последовательно включенных по отношению к линии 4 источника 5 и дополнительного источника 1, Величина зар дного напр жени линии ,, где U( - напр жение источника 5,U2 - напр жени дополнительного источника 1. По окончании процесса резонансной зар дки ключ 3 закрываетс и лини 4 остаетс в зар женном состо нии . После подачи импульса управлени на коммутатор 7, лини 4 начинает фop sиpoвaть на резисторе 8 пр моугольный импульс. Длительность формируемого на резисторе 8 импульса определ етс интервалом времени между включением коммутатора 7 и ключа 9 в цепи регулировки длительности импульса . Так, если коммутатор 7 и ключ 9 будут включены одновременно, то ка резисторе 8 будет сформирован импульс, вдвое короче, чем в случае когда лини коммутирована только коммутатором 7. Величина резистора 8 равна волно- вому сопротивлению линии. Амплитуда импульса положительного напр жени на резисторе 8 равна UHMn 0-SUAftU,4U2The invention relates to the field of pulsed technology and can be used in the development of pulsed systems for controlling a beam of charged particles. A pulsed generator containing a submodulator with a charged choke and an artificial line and a generator with a partial discharge of a storage device, which can be used to power the accelerator plates of the accelerator ij, is known. However, these generators cannot be used to generate pulses in a wide range of duration due to the presence of a pulse transformer in the circuit. A generator is known which contains a submodulator in which the charging choke, charging diode, artificial line and source of supply shunted by the filter capacitor are connected in series to a generator with a partial discharge of a drive, controlled key, switch, high voltage rectifying g / stal, charging resistor, storage capacitor and pulse transformers, diode and source of electrons - Its disadvantage is the impossibility of receiving pulses in the range of 1-1 0 ISS with increased requirements for the form. This is due to the presence, in the circuit of pulse transformers, and the absence of a circuit for adjusting the duration of the pulses. . The purpose of the invention is the expansion of functional capabilities. To do this, in a pulse generator containing a storage capacitor which is connected in parallel to the rectifier and parallel to the switching lamp, an artificial line that is connected by its leads to the charging unit, the discharge switch and the first output of the bias voltage source, the second output of which is connected to The common bus introduced two additional power sources, the second output of the charging unit is connected to one of the terminals of the first additional power source, the other output of which connects On the common bus, the second output of the bit switch is connected to the control electrode of the switching lamp directly, respectively, and the first output source of the bias voltage through a resistor, the deflection plates of the accelerator through the second additional power source are connected in parallel to the switching circuit. The drawing shows a schematic diagram of the generator. The generator contains the first additional power supply 1, the charge unit from the drossel 2 and the charging switch 3, the artificial line 4, the source 5 of the bias voltage with the filter capacitor 6, the discharge switch 7, the resistor 8, the switch 9, the resistor 10, the rectifier 11, a storage capacitor 12, a resistor 13, a switching lamp 14, deflecting plates 15, a second additional power supply 16. The generator works as follows. A positive voltage is applied to the anode of the lamp 14 and to the upper plate 15 from the rectifier 11 through the resistor 13. The lamp 14 is closed by negative-1 voltage from source 5. The magnitude of the positive voltage on the upper deflecting plate exceeds the potential value on the lower deflecting plate and the beam of charged particles, the passage between the plates, deviates from the output window of the accelerator in the direction of the trap. Thus, in the initial state, the device does not emit a beam of charged particles from the accelerator. With the arrival of the triggering pulse on the key 3, a resonant charge of the artificial line 4 occurs through the choke 2 from the source 5 and the additional source 1 connected in series with respect to the line 4, the charge voltage of the line, where U (is the source voltage 5, U2 - the voltage of the additional source 1. After the completion of the resonant charging process, the key 3 is closed and the line 4 remains in the charged state. After the control pulse is applied to the switch 7, the line 4 begins to form a square pulse on the resistor 8 on the resistor. The impulse generated on the resistor 8 is determined by the time interval between switching on the switch 7 and the key 9 in the pulse width control circuit. So, if the switch 7 and the key 9 are turned on at the same time, then the resistor 8 will generate a pulse twice as long as the line is switched only by the switch 7. The magnitude of the resistor 8 is equal to the wave resistance of the line. The amplitude of the positive voltage pulse on the resistor 8 is equal to UHMn 0-SUAftU, 4U2

,Таким образом, напр жение на лампе 14 оказываетс положительным и равным U.2 напр жению источника 1.Thus, the voltage on the lamp 14 turns out to be positive and equal to U.2 of the voltage of source 1.

В этих услови х лампа 14 открываетс и напр жение на ее аноде и на верхней из пластин 15 снижаетс . . Разность потенциалов на отклон ющих пластинах 15 оказываетс равной нулю , поскольку напр жение источника 16 выбрано равным остаточному напр жению на лампе 14 в открытс состо нии . Пучок зар женных частиц проходит к выходному окну без отклонени и на выходе ускорител получаетс икр пульсный пучок зар женных частиц сUnder these conditions, the lamp 14 opens and the voltage at its anode and at the top of the plates 15 decreases. . The potential difference across the deflection plates 15 is zero because the voltage of source 16 is chosen to be equal to the residual voltage on lamp 14 in the open state. A beam of charged particles passes to the exit window without deviation, and at the accelerator output a calf pulsed beam of charged particles with

длительностью и частотой заданными подмодул тором. .the duration and frequency specified by the submodule. .

Отсутствие в схеме импульсного трансформатора позвол ет -обеспечить заданный диапазон длительностей импульсов от 0,5 МКС до 20 МКС при сохранении во всем диапазоне следующих тоебований к форме импульса: Длительность фронта tq, , МКС0,1The absence of a pulse transformer in the circuit allows us to ensure the specified range of pulse durations from 0.5 MKS to 20 MKS while maintaining the following waveforms to the pulse shape over the whole range: Front duration tq,, MKS0.1

Длительность среза tcp мкм0,15The duration of the cut tcp μm 0.15

Неравномерность вершины высоковольтного импульса л и, % 1 Амплитуда импульса и, кВ.10Irregularity of the top of the high-voltage impulse is LI,% 1 Amplitude of the impulse U, kV.10

Claims

A PULSED GENERATOR FOR • POWERING DEFLECTING ACCELERATOR PLATES, comprising a storage capacitor that is connected in parallel with the rectifier and parallel to the switching lamp, an artificial line that is connected by its findings respectively to the charging unit, discharge switch and to the first 'output of the bias voltage source, the second output of which is connected to The common bus, distinguished by the fact that, in order to expand the functionality, two additional power sources were introduced, the second output of the charging unit a. connected to one of the terminals of the first additional power source, the other terminal of which is connected to the common bus, the second terminal of the discharge switch is connected directly to the control electrode of the switching lamp, respectively, and to the first terminal of the bias voltage source through a resistor, deflecting the accelerator plates through the second additional source The power supply is connected in parallel with the switching lamp.

60196S consisting of a pulse AV controlled by a high-voltage discharge resistor, impulse source

The generator contains a first additional power source 1, a charging unit from the inductor 2 and the charging key 3, an artificial line 4, a bias voltage source 5 with a filter capacitor 6, a discharge switch 7, a resistor 8, a key 9, a resistor 10, a rectifier 11, a storage capacitor 12 , a resistor 13, a switching lamp 14, deflecting 10. plate 15, the second additional power source 16.

The generator operates as follows.

A positive voltage is applied to the anode of the lamp 14 and to the upper plate 15 from the rectifier 11 through the resistor 13. The lamp 14 is closed by negative voltage from the source 5. The positive voltage on the upper deflecting plate exceeds the potential value on the lower deflecting plate 'and the beam of charged particles passing between the plates deviates from the accelerator exit window to the side of the trap. Thus, in the initial state, the device does not release a beam of charged particles from the accelerator.

With the arrival of the trigger pulse to the key 3, the artificial line 4 is resonantly charged through the inductor 2 from the source 5 and additional source 1 connected in series with respect to the line 4. The magnitude of the charging voltage of the line is not in