Устройство для генерирования электрических импульсов

Устройство для генерирования электрических импульсов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

<») 4590 04

Союз Советскнх

Социалистических

Республик (61) Зависимый от патента (51) М. Кл. Н ОЗЬ 9/00 (22) Заявлено 29.03.68 (21) 1229220/26-25 (32) Приоритет 31.03.67 (31) 101125 (33) Франция

Опубликовано 30.01.75. Бюллетень № 4

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений н открытий (53) УДК 621.373:621..375.8 (088.8) Дата опубликования описания 20.03.75 (72) Автор изобретения

Иностранец

Андре Жуле (Франция) Иностранная фирма

«Компани Женераль д Электрисите» (Франция) (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГЕН ЕРИРОВАН.ИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ

ИМПУЛЬСОВ

Изобретение предназначено для применения в лазерной технике, в частности для питания газоразряных ламп-вспышек, служащих для накачки оптических квантовых генераторов (лазеров).

В существующих системах накачки лазеров питание газоразрядных ламп-вспышек осуществляется с помощью мгновенно разряжаемой через лампу-вспышку батареи конденсаторов.

Однако такие системы не обеспечивают возможности получения импульсов с частотой следования большей, чем два импульса в секунду (эта частота зависит от значительного времени, потребного для перезарядки конденсаторов). Вес и габариты устройств с батареями из конденсаторов очень велик.

С целью получения импульсов с длительностью и пиковой мощностью, достаточными для возбуждения лазеров, предлагается создавать импульсы с возрастающей за время их длительности амплитудой, т. е. чтобы мгновенная плотность энергии каждого из которых была в начале импульса меньше, чем в конце.

Предлагаемое устройство генерирует электрические импульсы малой длительности и с большой пиковой мощностью, работает на импульсную нагрузку и позволяет получать импульсы с большой частотой следования и постоянной плотностью энергии в течение всей их длительности, а его вес и занимаемый объем значительно меньше по сравнению с уст5 ройством на конденсаторах.

Устройство содержит генератор переменного тока высокой частоты с самовозбуждением или со смешанным возбуждением, выпрямительный мост, подключенный к выходу гене10 ратора и отдающий ток в нагрузку, а также управляемый вентиль, параллельно подключенный к нагрузке, катод которого соединен с отрицательным полюсом выпрямительного моста.

15 Генератор переменного тока приводится в действие путем разряда конденсатора через обмотку возбуждения.

На фиг..1 приведена принципиальная схема устройства; на фиг. 2, 3 и 4 — графики за20 висимости напряжения на входных клеммах вы прямительного моста, тока возбуждения генератора переменного тока и тока 1, проходящего через электронную лампу-вспышку.

Устройство содержит генератор 1 перемен25 ного тока с самовозбуждением, выпрямительный мост 2, приводной двигатель 3. Импульсная нагрузка, представляющая собой электронную лампу-вспышку 4, подключена к вы459001 ходным зажимам выпрямительного моста 2.

Управляемый вентиль 5 включен параллельно электронной лампе-вспышке, а его анод соединен с положительным полюсом выпрямительного моста. В качестве управляющего вентиля может быть использован тиратрон или игнитрон.

Ток возбуждения регулируется с помощью переменного сопротивления 6, включенного последовательно с обмоткой 7 возбуждения.

Параллельно обмотке 7 возбуждения подключена цепочка, содержащая последовательно соединенные конденсатор 8 и вентиль

9, например тиратрон, катод которого подключен к положительному полюсу обмотки возбуждения.

Вторая цепочка, состоящая из последовательно соединенных конденсатора 10, прерывателя 11 и вентиля 12, катод которого соединен с положительным полюсом обмотки возбуждения, также подключена параллельно к обмотке возбуждения.

Включение генератора переменного тока осуществляется замыканием в момент времени t=0 прерывателя 11, в результате чего конденсатор 10, предварительно заряженный от внешнего источника тока, разряжается через обмотку 7 возбуждения. Напряжение U и ток обмотки возбуждения возрастают по экспоненциальному закону до того момента, пока ток в обмотке возбуждения не достигнет определенной величины, при которой напряжение на лампе-вспышке становится равным напряжению ее срабатывания. В этот момент она срабатывает и напряжение U изменяется от значения напряжения холостого хода до значения напряжения с подключенной нагрузкой, а ток возбуждения i сохраняет постоянное значение.

В момент t срабатывает управляемый вентиль 5, в результате чего лампа-вспышка замыкается накоротко, а ток 1 быстро падает до нуля. Напряжение на зажимах выпрямительного моста 2 и ток i обмотки возбуждения становятся практически равными нулю.

Управляемый вентиль 9 срабатывает, в результате чего ток обмотки возбуждения заряжает конденсатор 8. Наличие конденсатора приводит к убыванию тока i по затухающей синусоидальной кривой, а благодаря управляемому вентилю он полностью затухает в момент его первого перехода через О.

Такая схема позволяет быстро снять возбуждение с генератора переменного тока и уменьшить потери в якоре. В момент времени t> генератор переменного тока готов к возобновлению цикла.

Для возбуждения генератора переменного тока и снятия в него возбуждения можно было бы использовать один и тот же конденсатор, например убрать конденсатор 10 и параллельно к управляющему вентилю 9 подключить цепочку, состоящую из последовательно соединенных прерывателя 11 и вентиля 12. Кроме того, генератор переменного тока работает в импульсном режиме и предназначен для получения импульсов, пиковая мощность которых в случае использования их для накачки лазеров должна быть очень большой.

Форма импульсов должна приближаться к прямоугольной, т. е. плотность энергии каждого их них постоянна (см. фиг. 4), а их частота может быть высокой. Таким образом, к.п.д. лазера, работающего в релаксационном режиме, увеличивается.

Предмет изобретения

1. Устройство для генерирования электрических импульсов, содержащее вращающийся генератор переменного тока высокой частоты с обмоткой возбуждения, приводной двигатель этого генератора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью выделения в нагрузке импульсов заданной длительности и постоянной энергии, а также уменьшения габаритов, оно содержит выпрямительный мост, вход которого подсоединен к зажимам генератора, а выход — к выводам нагрузки, и управляемый вентиль, подсоединенный параллельно нагрузке, электрод управления которого соединен с отрицательным полюсом выпрямительного моста.

2. Устройство по п, 1, отлич ающееся тем, что оно снабжено приспособлением для включения, содержащим прерыватель, конденсатор и вентиль, подключенные последовательно к клеммам обмотки возбуждения упомянутого генератора переменного тока.

3. Устройство по и. 2, отличающееся тем, что оно содержит приспособление для запуска, состоящее из вентиля, колебательного контура RC, подключенного последовательно с этим вентилем к клеммам обмотки возбуждения упомянутого генератора переменного тока.

459001

1g 11 12

Фиг т

Фиг,З

Составитель В. Авдонии

Техред T. Миронова

Корректор О. Тюрина

Редактор И. Грузова

Заказ 630/7 Изд. № 1075 Тираж 902 Подписное

UHHHIIH Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 о 4

9 юг 2 0 т

Фс" с,