Импульсный генератор электромагнитных импульсов

Предлагаемая схема (Фиг.2) отличается от известной тем, что вместо искрового разрядника, который в такой схеме является коммутатором используется тиратрон. Это позволяет работать генератору с частотой следования импульсов возбуждения в килогерцовом диапазоне (более 10000 гц.) В предлагаемой схеме тиратрон включен в разрыв между нагрузкой (РП) и накопительной емкостью (С_н ), что по сути является обострителем фронта напряжения на нагрузке. В момент замыкания ключа, что означает открытие тиратрона, накопительная емкость, заряженная до U_з, становится подключенной параллельно нагрузке, сто обеспечивает быстрый ввод энергии в нагрузку. Отсутствие зарядного сопротивления (R _з) для накопительной емкости (С_н) повышает КПД схемы так как не происходит рассеяния энергии на зарядном сопротивлении. Обычно это рассеяние энергии доходит до 50-70% от запасенной энергии в накопительной емкости, так как в момент замыкания ключа зарядное сопротивление (R _з) становится также нагрузкой для коммутатора.

Настоящее изобретение на полезную модель относится к импульсной технике и является импульсным генератором электромагнитных импульсов. Может быть использовано в лазерной технике, где в качестве нагрузки является поперечный, продольный, скользящий, поверхностный, барьерный разряды, а также как импульсные источники света с высокой частотой следования импульсов возбуждения.

Предлагаемая схема (Фиг.2) отличается от известной тем, (Е.П.Бельков, П.Н.Дашук, Г.Л.Спичкин «Использование объемного и скользящего разрядов для накачки газовых импульсных лазеров». Журнал технической физики, т.52. №10, 1982 г.), что вместо искрового разрядника, который в такой схеме является коммутатором используется тиратрон. Существующие схемы с разрядником работают в моноимпульсном режиме, т.е. с частотой следования импульсов возбуждения от 0,01 до 1 гц и в зависимости от конструкции самого разрядника и коммутируемой энергии, запасенной в накопительной емкости (С_н), могут работать в режиме перегрузки с частотой до нескольких сотен гц, что резко сокращает срок службы разрядника. Использование тиратрона позволяет работать генератору с частотой следования импульсов возбуждения в килогерцовом диапазоне (более 10000 гц.) с характеристиками, присущими только разрядникам.

Существующие схемы импульсных генераторов, где используются тиратроны в качестве коммутаторов (В.Ю.Баранов, В.М.Борисов, О.Б.Хритофоров «Электроразрядный эксимерный лазер с плазменными электродами» Квантовая электроника №1, т.8 1981 г.) работают только в режиме трех вариантов исполнения (Фиг.1):

а) с общим катодом;

б) с общей сеткой;

в) с общим анодом.

Наибольшее распространение получила схема с общим катодом. Все эти схемы обладают высокой индуктивностью и низким КПД.

В предлагаемой схеме (Фиг.2) тиратрон включен в разрыв между нагрузкой (РП) и накопительной емкостью (С_н ), что по сути является обострителем фронта напряжения на нагрузке. В момент замыкания ключа, что означает открытие тиратрона, накопительная емкость, заряженная до U_з, становится подключенной параллельно нагрузке, это обеспечивает быстрый ввод энергии в нагрузку. Отсутствие зарядного сопротивления (R _з) дли накопительной емкости (С_н) повышает КПД схемы так как не происходит рассеяния энергии на зарядном сопротивлении. Обычно это рассеяние энергии доходит до 50-70% от запасенной энергии в накопительной емкости, так как в момент замыкания ключа зарядное сопротивление (R _з) становится также нагрузкой для коммутатора.

Емкость обострительная (С_об) используется для обострения фронта напряжения на разрядном промежутке (на нагрузке).

Таким образом, это позволяет работать импульсному генератору в килогерцовом диапазоне следования импульсов возбуждения (более 10000 гц), значительно увеличивает крутизну фронта нарастания напряжения на нагрузке. Отсутствие зарядного (R _з) сопротивления, увеличивает КПД генератора в 2 раза.

Импульсный генератор электромагнитных импульсов, содержащий коммутатор (К), накопительную емкость (С_н ), обострительную емкость (С_об), нагрузку (РП), отличающийся тем, что в качестве коммутатора используется тиратрон, включенный в разрыв между нагрузкой (РП) и накопительной емкостью (С_н).