SU700923A1 - Генератор высоковольтных импульсов наносекундного диапазона - Google Patents

Description

I

Изобретение относитс  к области импульсной техники, в частности к генераторам мощных высоковольтных импульсов напр жени  наносекундного диапазона, которые могут быть использованы при формировании тормозного или рентгеновского излучени  высокой интенсивности. При фор.мировании излучени  в электронном ускорителе пр мого действи  высоковольтные импульсы подаютс  на ускор юплий промежуток трубки ускорител .

Известен генератор высоковольтных импульсов , содержащий разр дник на сжатом газе, в генераторе в качестве накопител  энергии используетс  конденсатор между разр дником и корпусом. Фронт формируемого генератором импульса составл ет 2 не при рабочем напр жении 200 кВ и напр женности пол  50кВ/мм и в силу конструктивных особенностей генератора не может быть уменьщен.

Известен генератор высоковольтных импульсов наносекундного диапазона, содержащий первый искровой разр дник, формирующую линию с волновым сопротивлениемЯ), второй искровой разр дник, передающую линию с волновым сопротивлением д накоп.ительный конденсатор, включенный между корпусом и первым искровым разр дником.

Недостатком известного генератора высоковольтных импульсов  вл етс  значительна  длительность формируемого и%и1ульса .

Этот недостаток объ сн етс  тем, что длительность формируемого импульса всегда больще времени коммутации искрового разр дника вследствие наличи  накопительного конденсатора.

Целью изобретени   вл етс  уменьшение длительности формируемого импульса.

Цель достигаетс  тем. что в генератор высоковольтных импульсов наносекупдного диапазона длительностей, содержащий первый искровой разр дник, формирующую линию с волновым сопротивлением j1, второй искровой разр дник, передающую линию с волновым сопротивлением f 2, накопительный конденсатор, включенный между корпусом и первым искровым разр дником, введены разв зывающа  лини  с волновым сопротивлением Р 3, включенна  между, первым искровым разр дником и формирующей линией ,причем Я 3 10Яа,а Я г. PS, и индуктивность , включенна  между корпусом и концом разв зывающей линии, прилегающим к первому искровому разр днику, а также тем, что индуктивность выполнена в виде линейного проводника из сплава с большим удельным сопротивлением, например нихрома .

На чертеже представлена конструктивна  схема генератора высоковольтных импульсов .

Он содержит металлический корпус 1,  вл ющийс  внешним кондуктором дл  разв зывающей , формирующей и передающей линий, накопительный конденсатор 2, первый искровой разр дник 3, формирующую линию 4, второй искровой разр дник 5, передающую линию 6, разв зывающую линию 7, индуктивность 8.

Конструктивно разр дники 3, 5 выполнены с заполнением межэлектродных промежутков электрически высокопрочными жидкимидиэлектриками - конденсаторным (трансформаторным) маслом или сжатым газом.

Работа генератора высоковольтных импульсов наносекундного диапазона осуществл етс  следующим образом.

Высоковольтный источник напр жени  зар жает накопительный конденсатор 2. По достижении пробивного напр жени  срабатывает разр дник 3, и с этого момента начинают протекать два процесса: зар дка формирующей линии 4 через разв зывающую линию 7 и разр д накопительного конденсатора 2 на индуктивность 8. Оба процесса нос т характер затухающих колебаний.

Волновые сопротивлени  и электрическую длину формирующей 4 и разв зывающей 7 линий подбирают так, чтобы полна  зар дка формирующей линии 4 происходила достаточно быстро дл  обеспечени  перенапр жени  промежутка быстрого разр дника 5 и получени  в нем высокой предпробойной напр женности электрического пол .

При срабатывании разр дника 5 формирующа  лини  4 начинает разр жатьс  на передающую линию 6, формиру  в ней импульс напр жени  длительностью, равной удвоенной электрической длине формирующей линии 4. Врем  подпитки передающей линии б от источника напр жени , а следовательно , и длительность цуга после импульсов сведена к допустимому минимуму

1

путем подбора параметров разв зывающей линии 7 и низкодобротной индуктивности 8, выполненной, например, из нихрома, а также линий 4 и 6. Подбор этих параметров должен удовлетвор ть двум услови м: быстра  разр дка формирующей линии 4 за врем , при котором обеспечиваетс  высока  пробивна  напр женность пол  в разр днике 5;

минимально допустима  подпитка передающей линии 6 энергией, запасенной в накопительном конденсаторе 2.

Соблюдение двух этих условий достигаетс  выбором величин волновых сопротивлений формирующей линии (Pi), передающей линии (Рг) и разв зывающей линии (Рз) 5 при этом минимум длительности генерируемых импульсов достигаетс  при выполнении следующих условий:

,ap, pz.

Генератор высоковольтных импульсов наносекундного диапазона выполненный согласно изобретению, позволит сформировать в передающей линии 6 импульс, равный удвоенному пробегу волны вдоль формирующей линии 4, и, следовательно, его минимальна  длительность соответствует времени коммутации разр дника 5.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Генератор высоковольтных импульсов наносекундного диапазона, содержащий первый искровый разр дник, формирующую линию с волновым сопротивлением Р1, второй искровой разр дник, передающую линию, с волновым сопротивлением Я, накопительный конденсатор, включенный между корпусом и первым искровым разр дником, отличающийс  тем, что, с целью уменьщени  длительности -формируемого импульса в генератор введены разв зывающа  лини  с волновым сопротивлением р з, включенна  между первым искровым разр дником и формирующей линией, электрическа  длина которой равна полущирине формируе.мого импульса , причем / з 10j3 г, ,рг р1, и индуктивность , включенна  между корпусом и концом разв зывающей линии, прилегающим к первому искровому разр днику, причем индуктивность выполнена в виде линейного проводника с большим линейным сопротивлением, например нихрома.