Генератор высоковольтных импульсов

Оп ИСАЙ Е

ИЗОБРЕ ГЕНИЯ

Сеееа Советскик.

Социалистических

Респубник

e I>l .»

<„,778667

{63) ДОаОЯИитЕВЬИОЕ К аВт. СВИД-ВУ

{22 3аяввеиО 280379 ®) 2742748/18-21, С ПРИСОЕДИНЕИйЕМ ЗаВВКИ Йа

Н 03 K 3/53

Гесударствевиый квинтет

СССР во деаан изобретенвй м открытий

Опубликовано 070Ù1. Вяюлбтеиь ЙВ 33

{23j йри<фитет (И) АР 621.373 (088.8) Дата Опубликемния Описания 070981

{72) Авторы

ИЗООРЕТЕИНЙ

t0,ë. sitttttaes и Й.И. Блинов (7Ц Заявитель (54 ) ГЕНЕРА 1 ОФ ВЫСОКОВОВЬМНЪВ ИИПУЛЬСОВ

2, Изобретение относится к области " Недостаткой устройства является высоковольтной импульсной техйики tt значительный: разброс длительности может быть использовано для помуче- . нМучаемь х имйульсов, а также малый ннЯ нмпУльсов напРЯжениЯ микРОсекУИД е .ДиаПаэон Рабочих напРЯжений. ной длительности в исследованиях ПО известен Генератор высоковольт управляемому термоядерному СнвттаЭУq НМХ йыиулльСОВ 3)., состоящий из имв сильноточных ускорйтелях заряжен- : ttystaettot."o источника высокого напряных частиц и прн импульсных высоко- жеиня и аодсоединенного к его вьйсодвольтиых испытаниях. : . : © . имм шинам многосекционнбго управляизвестен генератор высокавольтных емого замыкающего Разрядника. импульсов fi.), состоящий из генера » " Недостатком устройства является тора импульсного напряжения и:набща значительный разброс длительности корректирующих контуров, обесаечй- ПолучаЕтвас импульсов, малый диапавающнй получение импульсов микросе- . . зФИ Рабочих напряжений и сложность . кундной длительности йрибдиэйтельйо та схемы поджига.. прямоугольной форйи. .: : ;: Целье изобретения является получейие требуемой длительности имнедостаткс4с:устройства является . пульсов, расшщренйе диапазона рабосложность изготовления коРРектиРутв" : ФФк, напряжений иа выходе генератора щих .контуров, невозмбмность Регули" ":.26:высоковольтнмх импульсов и упрощеРования длительности импульсоь в.. : : .Hite схеааа пОджига. процессе работы и йеобходнмость сог ..: .. для достижения укаэанной цели ласования сопротивления йагРузки,c. . мелинду поджигающйм и одним из основволновйм сопРотйвпением устРОйства .. йьи<:электродов одной или нескольких, известен генеРауор Высоковольт"ых » или всех секций, вйполненных в виде импульсов (2j, состоящий из ГеиеРа":: трех электродных разрядников с истора импульсййк напряжений и подсс - кажением. поля, подсоединен коаксиединенйого к выходным шинам генеРа @hbBHjt кабель, причем электрическая тора неуправляемого замыкающего Раз . длина кабеля кратна половине требу ряцника. . ., . ЗО емой длительности импульсов. Кроме

778667 того, на втором конце кабеля между центральным проводником и оплеткой кабеля включен вспомогателЬный разрядник; Либо же в каждой или нескольких ступенях, состоящих из двух смежных секций, поджигающие электро.ды этих секций подсоединены к противоположным концам центрального про,водника (или оплетки) коаксиального кабеля, а их смежные основные электроды - к противоположным концам оп- летки.(или центрального проводника) того же коаксиального кабеля. Число Секций в замыкающем разряднике коаксиальных кабелей выбирают в зависимости от диапазона напряжений, на который рассчитан генератор высоковольтных импульсов„ а также электрической прочности изоляции коаксиальных кабелей.

На фиг. 1 - 5 представлена схема генератора высоковольтйых импульсов, содержащего импульсный источник высокого иапряжейия 1, уиравляемый замыкающий разрядник, сьстоящйй иэ ряда последовательно соединеийых секций с искажением поля, образованных основными 2 и поджигающими 3 электродами, подсоединенными к резисторам 4, и коаксиальийх кабелей 5

Для простоты приведены схемы с использованием одного коаксиального кабеля. На фиг. 1 центральный проводник на втором конце коакоиального кабеля Изолирован от осетии.кабеля, на фиг. 2 он накоротко подсоединен .к оплетке, на фиг. 3 между централь.ным проводником и опйеткой включен вспомогательный разрядник 6. Злектри. ческая длина коаксиального кабЕля иа Фиг. 1 и 2 равняется половй»йе длительности импульса. На фиг. 4 второй конец коаксйального кабеля подсоединен параллельно входному концу к тем же электродам замыкающего разрядника. На фиг. 5 в одной ступени, состоящей из двух смежных, секцйй, поджигающйе электроХра этих секций подсоединены к противополож" ным концам центрального проводника, а их смежные основные.электроды к противоположным концам оплетки одного и того же коаксиальиого кабеля.

Электрическая длина кабеля не .Фиг. 4 .и 5 равняется полйой длительности импульса. Сопротивления резисторой 4 выбирают такимн, чтобы онй с учетом волнового сопротивления коаксиального кабеля обеспечивали равномерное распределение напряжения между секциями, а также. поддерживали поджигающие электроды под потенциалами соответствующйх им эквипотенциалей в зазорах между основными электро" дами.

Устройство работает Следующйм образом. при срабатывании источника высо кого напряжения 1 на выходных шинах устройства появляется импульс высокого напряжения, а по коаксиальному кабелю 5 побежит волна зарядки с амплитудой Ч с р . Через время, равное двойной электрической длине кабеля 5 (в случае устройства по схеме на фиг. 1 и 2), отраженная от второго ,конца кабеля 5 волна вернется к его входному концу. Это приведет к быстрому изменению потенциала поджиràêààåI"î электрода 3 на величину, приблизительно равйую Мз р пробою секции, а затем и всего.замыкающего разрядника, в результате чего импульс напряжения на выходе устройства обрывается. В случае устройства по cxet5 ме на Фиг. 3 отражение волны зарядки от второго конца коаксиального кабеля 5 происходит сначала без изменения знака волны (как в схеме на фиг. 1), а после пробоя вспомогатель2п ного разрядника 6 с изменением знака волны (как в схеме йа Фйг. 2). . В результате потенциал поджи1ающего электрода 3 сначала увеличивается, ": ,а затем скачкообразно уменьшается нж Чзс р, что приводит к пробою замы» кающего разрядника.

В случае устройства пь схеме Иа .Фиг. 4 и 5 при срабатывании источника 1 волны зарядки побеГут с обоих концов коаксйального кабеля 5. На

ЗО Фиг..4 волны зарядки на обоих концах кабеля 5 имеют одинаковую полярность, на фиг. 5.- взаимно противоположную."При достижении волнами зарядки противоположных концов кабе M ля 5 потенциалы на поджигающих электродах 3 изменяются íà Vg p (на фиг.4одного поджигающего электрода), что приведет к пробою эамыкающего разрядника.

Щ Устройство rio схеме, приведенной на Фиг. 1 и 4, целесообразно применять для получения импульсов отрицательной полярности. Устройство по схеме на Фиг. 2 целесообразно применять для получения импульсов положительной полярности. Устройство по схеме на Фиг. 5 ..целесообразно.исполь." эовать в тех случаях, когда предполагается частая. смена полярности импульсов, Устройство по схеме. На

Фиг. 3 целесообразно использовать, если требуется. повышенная точность длительности импульсов

Изобретенйе позволяет значительно уйросткть схему поджига, повысить точность получения требуемой длительностй импульсов.,: .расширить. диапазон рабочего напряжения . Кроме того, оно позволяет нзменять длительность импульсов путем изменения длины коаксиальных.:кабелей. Предложение может быть также применено в мощных „скорителях частиц, использующих Формирующие. линии, для повышения точности времени срабатывания коммутирующих разрядников формирующих линий.

778бб7

6 конце коаксиального кабеля между центральным проводником н оплеткой включен вспомогательный разрядник.

Формула изобретения

1. Генератор высбкбвольтных им5 пульсов, содержащий импульсный источник высокого напряжения -н управляеьый замыка аций разрядник, состо ящий из последовательно соединенйых ц ,секций, отличающийся тем, что, с целью получення требуемой длительности импульсов, расширения диапазона рабочего напряжения И упрощения схемы поджига, между поджи« гающим и одним из основных электродов одной или нескольких, нли всех

- секций, выполненных в виде трех электродных разрядников с искажением поля, подсоединен коаксиальный ка-. бель, причем электрическая длина . 26 кабеля кратна половине требуемой длительности импульсов..

2. Рейератор по п. 1, о т л и ч а ю шийся тем, что, иа втором

3 ° Генератор по п. 1, о т л ич а ю щ и и с я тем, что в каждой или нескольких ступенях, состоящих из двух смежных секций, поджигающие электроды этих секций подсоединены к противоположным концам центрального проводника коаксиального кабеля, а их смежные основные электроды - к противоположным концам оплетки того же коаксиального кабеля.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Parker R.К. Ury u.IEEE Trans. оп Huc1. Sci И8-22, No. 3,, р. 983-

988, 1975.

2. ИегМп Т.Н., Clark R.S. Rev.

ЗсА. Хпвйкш».. 47, йо. 4, р. 460-:

4638. 1976»

3.Патейт Великобритании и 1229242,. кл. ЙЗР, опублик. 21.04.71. Ф .. + >+778667

Ъ |,, . °

Жгй.f . .Составитель В. Казаков

Редактор Н. Суханова: ТехредМ. Рейвес . Корректорй. Рсшко

Заказ 6768/65 . . Тираи 988 - ::. Подписное

ВЯИИПИ Государственно о комитета СССР по делам. изобретений и открытий

ll3035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

: Филиар ППП Патент", r . Ужжрод, ул. Проектная, 4