Генератор наносекундных импульсов

Генератор наносекундных импульсов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Соеетскнх

Социалистических

Респеб»тмк о су, е

И ЗО РЕТЕ Н. Я (11» 343645

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТВЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено02. 10.70 (21)1480278/26.09 с присоединением заявки № (23) Приоритет (51) М. Кл, Н 03 КЗ/02

Гвеударстеенний нем»пет

Совета Мнннетреа СССР

N делам нзобретеннй н втнритнй (43) Опубликовано 05.11.77. Бюллетень №4 (53) УДК 621 373 431 (088.8) (45) Дата опубликования описаиия15.11.77 (72) Авторы изобретения

М. И. Коэпов и Н. С. Руденко

Научно.исследователь<.кий институт ядерной физики, электроники и автоматики при Томском ордена Октябрьской Революции и орлена

Трулового KpacHol.о Знамени политехническом институте им. С.M. Кирова (71) Заявитель (54) ГЕНЕРАТОР НАНОСЕКУНДНЫХ ИМПУЛЬСОВ

Из<>бретение относится к области наносекунлн<>й импульсной техники.

Известны генераторы наносекундных импульсов, солержащие лве свернутьц в рулон проводящие и изолированные олна от другой ленгь<. к олной из них в начале, середине или конце полклн>чен искровой разрядник, работаю. щий на емкостиую нагрузку.

Однако известные устройства H(обеспечиван>т получение стабильных наносекундных импульсовв.

Г целью получения стабильных наносекундHlIx импульсов в преллагаемом генераторе нагрузка пом(щена внутри рулона и через лополнительный искровой разряд»»ик полключена к олной из проводящих лент, выполненных из материала с высокой магнитной проницаемостью, например из трансформаторной стали, покрытой слоем материала с малым улельным опротивлением, например медьк>, и параллельно нагp) :»I<<. »los»H.»H> (H дополнит(lbHblH p<. зисто1>.

На фиг. 1 изображена схема преллагаемого

I (H(ðàTî1>H высоковольтных наносекундных им»»ул»>со»»; на фиг. 2 — конструкция генератора.

Левая <асть x(мы на фиг. 1 прелставляет собой спиральный I(нератор, намотанный из лвуx lip<>B<>. »HIIIHx .1(IIT 1 и »I»vx HзолиГ>ун>»цих лент (последl»H(па фиг. 1 пе показаны), которые, булучи наложены одна на другую II<>owe релно, смотаны по типу цилиндрического конденсатора в рулон. В результате конденсатор состоит из двух линий, в олной из которых в начале, в середине или в конце установлен коммутатор 2, например искровой разрядник.

Г!роводящие ленты представляют собой ленты из материала с высокой магнитной проницаемостьн>, например из трансформаторной стали типа ХВП, покрытые тонким проволящим слоем из материала с малым улельным сопротивлением, например мельк>.

Правая часть схемы фи».. 1 прелставляет собой схему формирования наносекундного импульса и включает коммутатор 3, например искровой разрядник, нагрузку 4, обладающую определенной емкостью, например рентгеновскук> трубку, и дополнительный безындуктивный резистор 5>, например, типа ТВО.

В герметичном цилиндрическом корпусе 6 в газе под высоким давлением размещены элементы генератора. Проводящие ленты I и изолирук>щие ленты намотаны на цилинЛрическом изоляционном каркасе, внутри которого расположены нагрузка 4 и добавочный резистор 5.

Ввод зарядного напряжения, регулировки рабочих промежутков коммутаторов 2 и 3, напуск2 ное устройство для наполнения и контроля за

343á45

Формула изобретения

Фиг.1

3 давлением газа в сосуде, а также ферри овые стержни, помещающиеся для увеличения выходного напряжения генератора вокруг vагрузки 4, для простоты не показаны.

В статическом состоянии цилиндрический конденсатор, намотанный из двух проводящих лент 1 и изолирующих лент, заряжен до напряжения источника пйтания. После срабатывания коммутатора 2 одна из линий. составляющих цилиндрический конденсатор, закорачивается и от ее короткозамкнутого конца начинает распространяться волна напряжения с крутым фрОнтом и обратная по знаку зарядному напряжению. Другая линия остается заряженной до напряжения источника питания. Поскольку электрические векторы, направленные при зарядке генератора встречно, становятся направленными после срабатывания коммутатора 2, генератор можно рассматривать как ряд коаксиальных емкостей, соединенных последовательно и заряженных до напряжения источника питания.

Таким образом, амплитуда импульса напряжения на выходе генератора возрастает теоретически до 20», где .U — амплитуда зарядного напряжения,.а n — число витков цилиндрического конденсатора. 3а счет разного рода потерь выходное напряжение несколько ниже и составляет 21/и Р, где P — коэффициент потерь.

Формирование наносекундных импульсов из синусоидального затухающего напряжения спирального генератора, имеющего полупериод порядка сотен наносекунд, происходит после срабатывания коммутатора 3; который настраивается таким образом, что его срабатывание происходит на максимуме нолуволны нужной полярности. После срабатывания коммутатора

3 выходное напряжение генератора прикладывается к емкости нагрузки 4 и за счет разряда этой емкости через дополнительный резистор

5 на нагрузке формируется импульс экспоненциальной формы. Так как пробой коы,мутатора

5 3 происходит в газе под высоким давлением, то ,передний фронт импульса может быть получен порядка наносекунды и менее. Длительность импульса легко регулируется подбором дополнительного резистора 5. Кроме того, выходная емкость спирального генератора должна быть хотя бы на порядок выпье, чем емкость нагрузки, в противном случае вследствие деления наяряжения между выходной емкостью генератора и емкостью нагрузки выходное напряжение может быть ниже расчетного.

Генератор наносекундных импульсов, содер20 жащий две свернутые в рулон проводящие и изолированные друг от друга ленты, к одной из которых в начале, середине или конце подключен искровой разрядник, работающий на емкостную нагрузку, отличающийся тем, что, с целью получения стабильных наносекундных импульсов, нагрузка помещена внутри рулона и через дополнительный искровой разрядник подключена к одной из проводящих лент, выполненных из материала с высокой магнитной проницаемостью, например из трансформаторной стали, покрытой слоем материала с малым удельным сопротивлением, например медью, а параллельно нагрузке подключен дополнительный резистор.

Фиг.2 (л><тавитель А. Горбачев

Техред (? Луговая Корректор Д. Мельниченко

Редактор T. Морозова

Фи.<иал I II II I «I 3атентъ, < . Уж< ород, ул. 1!роектпая, 4

Заказ 4224/2 Тираж l065 Г!одписное

IillHHllH Государственного комитета Совета Министров СССР оо делам изобретений и открытий

I I 31);35, М<и ква, ?К-;35, Раугнская наб.. д. 4(5