Способ контроля стабильности амплитуды импульсов высокого напряжения
à,а .—
ОПИСАН ИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
370534
Союз Советских
Социалистических
Республик
Зависимое от авт. свидетельства №
Заявлено 20Х11.1971 (№ 1684334/26-25) с присоединением заявки №
Приоритет
Опубликовано 15.11.1973. Бюллетень № 11
Дата опубликования описания 19.IV.19?3
М. Кл, 6 01r 19/00
Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров
СССР
УДК 616 073.579 (088.8) Авторы изобретения Ю. С. Лобачев, М. В. Митяев, Ю. М. Толченов и В. А. Шишкин
Заявитель
СПОСОБ КОНТРОЛЯ СТАБИЛЬНОСТИ АМПЛИТУДЫ
ИМПУЛЬСОВ ВЫСОКОГО НАПРЯ)КЕНИЯ
Изобретение относится к высоковольтной импульсной технике, в частности к способам измерения и контроля амплитуды импульсов высокого напряжения, Известен способ контроля амплитуды импульсов высокого напряжения в десятки киловольт с помощью омических и емкостных делителей. По такому способу к низковольтному плечу делителя подключают регистрирующий прибор — катодно-лучевой осциллограф или пиковый вольтметр, измеряющий амплитуды поделечных импульсов, и по величинам последних и известному коэффициенту ослабления делителя находят амплитуды исходных импульсов высокого напряжения и величину их разброса.
Известный способ характеризуется малой точностью измерения, определяющейся, прежде всего, погрешностью регистрирующего прибора (Ь 10% -ный осциллограф, 4 — 5% -ный пиковый вольтметр). Кроме того, по известному способу трудно обеспечить высокий импеданс делителя в условиях импульсных измерений. Последнее можно проиллюстрировать на примере омического делителя. Увеличение сопротивления высоковольтного плеча делителя ограничивается шунтирующим действием паразитной емкости. Для импульсов напряжения длительностью 1 мксек реактивное сопротивление емкости величиной 1 пф составляет около 10 ом. Омическое сопротивление высоковольтного плеча, а следовательно, и всего делителя, должно быть, по крайней мере, на порядок ниже, т. е. 104 ом. Делитель с таким импедансом заметно нагружает маломощный источник импульсного напряжения.
В некоторых приложениях амплитуду имгульсов необходимо конгролировать с точностью порядка 1% и выше. Например, в ряде схем с использованием импульсных трансформаторов разброс амплитуды импульсов не должен превышать 1%. Разброс напряжения срабатывания разрядников высокого давления, используемых для формирования высоковольтных импульсов, иногда ограничивается величиной +-2 — 3%, а точность контроля этого параметра должна быть, по крайней мере, не хуже + - 1%. Подобной точности измерений способы, основанные на использовании делителей напряжения, не обеспечивают.
Цель изобретения — увеличение точности контроля стабильности амплитуды импульсов высокого напряжения и повышение импеданса измерительной цепи.
Это достигается тем, что амплитуду импульсов высокого напряжения V контролируют по интегральной энергии Юр рентгеновских вспышек, генерируемых импульсной рентгеновской
30 трубкой с автоэмиссионным катодом, подключенной к точке схемы, в которой контролируют напряжение.
На фиг. 1 представлена зависимость энергии рентгеновской вспышки от амплитуды импульсов напряжения; на фиг. 2 — блок-схема измерения амплитуды импульсов напряжения с помощью автоэмиссионной рентгеновской трубки; на фиг. 3 — результаты измерений амплитуд серии высоковольтных импульсов и соответствующих им интенсивностей рентгеновских вспышек.
Экспериментально установлено, что интегральная энергия рентгеновской вспышки импульсной рентгеновской трубки с автоэмиссионным катодом резко возрастает при увеличении амплитуды подведенного к ней импульса высокого напряжения, График этой зависимости приведен на фиг. 1. По оси абсцисс отложены амплитуды импульсов высокого напряжения Т в киловольтах, по оси ординат— интегральная энергия рентгеновских вспышек
Г„, излучаемая в телесный угол 4л. Математически эта зависимость может быть выражена в виде W„=aV", где показатель степени п меняется с напряжением в пределах от 13 до 8-.— Для узкого диапазона измеряемых напряжений п=const. В этом случае Л% р/% р=
=n ЬУ V, т, е. относительным колебаниям амплитуды Л1т/V соответствуют и-кратные изменения относительной энергии рентгеновских вспышек ЛВ „/W„. Указанное обстоятельство позволяет регистрировать разброс амплитуд импульсов высокого напряжения с высокой точностью, не используя при этом какихлибо прецизионных приборов. Например, измерение интегральной энергии рентгеновских вспышек с точностью ++. 10О О при среднем значении n=10 позволяет контролировать разброс амплитуд высоковольтных импульсов с точностью не хуже - 1%.
На фиг. 2 представлена схема измерений с использованием автоэмиссионной рентгенов370534
4 ской трубки, иллюстрирующая предлагаемый способ. К контролируемому источнику 1 импульсов напряжения подключена рентгеновская трубка 2. Энергия пучка 8 рентгеновских
5 квантов регистрируется детектором 4, в,качестве которого удобно использовать сцинтилляционный счетчик. Сигнал с детектора подается на регистрирующий прибор 5 (катодно-лучевой осциллограф или пиковый вольтметр).
10 Предлагаемый способ был испытан в лабораторных условиях и оказался весьма удобным при измерениях, связанных с контролем стабильности амплитуд высоковольтных импульсов, не меняющихся по форме. Особую ценl5 ность предлагаемый способ приобретает при контроле маломощных импульсных напряжений, поскольку внутреннее сопротивление импульсных рентгеновских трубок с автоэмиссионным катодом достигает 10 — 10 ом, 20 На фиг. 3 приведены результаты измерений серии высоковольтных импульсов со средней амплитудой 66 кв. Нижний график получен с помощью емкостного делителя и пикового вольтметра. Одновременно регистрировались
25 интенсивности рентгеновских вспышек (верхний график). Разброс величин последних примерно в 10 раз выше, чем разброс амплитуд импульсов с емкостного делителя.
Предмет изобретения
Способ контроля стабильности амплитуды импульсов высокого напряжения, отличаю35 и ийся тем, что, с целью повышения точности контроля, к контролируемой точке схемы подключают рентгеновскую трубку с автоэмиссионным катодом, измеряют интегральную энергию излучения рентгеновской трубки и по
40 стабильности интегральной энергии излучения контролируют стабильность амплитуды импульсов высокого напряжения.
370534
5П Ю 70 80
У, Ибр
УО
sot и
Рис .5
Составитель Е. Алешин
Техред Т. Курилко
Корректоры: Л. Бадылама и А. Степанова
Редактор A. Батыгин
Заказ 1016/17 Изд. № 247 Тираж 755 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений н открытий при Совете Министров СССР
Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4(5
Типография, пр. Сапунова, 2
lg
4 108
О)
4Х 107
4: .
3 9108 ъ
Ю5
Амплу7пц00. 1лмтцльсОб, к6 Рог. 1
„ o ф
