Генератор высоковольтных импульсов

Генератор высоковольтных импульсов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

»аж М5д п1660204

О П И С А Н И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 02.04.76 (21) 2343676/18-21 с присоединением заявки №вЂ” (51) М. Кл.

Н ОЗК 3/53 (53) УДК, 621.373 (088.8) (43) Опубликовано 30.04.79. Бюллетень № 16 (45) Дата опубликования описания 30.04.79 по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

А. И. Павловский, А. И. Герасимов и А. С. Федоткин (71) Заявитель (54) ГЕНЕРАТОР ВЪ|СОКОВОЛЬТНЫХ ИМПУЛЬСОВ

|осударственный комитет (23) Приоритет

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для питания инжекторов сильноточных пучков электронов.

Известен генератор высоковольтных импульсов, собранный по схеме Аркадьева—

Маркса, который содержит накопительные конденсаторы, зарядные резисторы и коммутаторы, соединенные каскадами.

Недостаток этого генератора заключается в сложности и сравнительно невысокой надежности (1).

Наиболее близким по технической сущности к предложенному изобретению является генератор высоковольтных импульсов, собранный по схеме Аркадьева — Маркса и содержащий накопительные конденсаторы, зарядные резисторы и коммутаторы, образующие каскады, а также дополнительные конденсаторы, каждый из которых присоединен одной обкладкой к выходу своего каскада, а другой — к общей заземленной шине с нулевым потенциалом (2).

Однако этот генератор сложен и имеет невысокую электрическую прочность. 25

Цель изобретения — упрощение генератора путем совмещения в одном элементе функций электрической емкости дополнительного конденсатора и параллельно подключенного к нему резистора, расширение диапазона срабатывания н увеличение электрической прочности.

Для этого в генераторе высоковольтных импульсов, собранном по схеме Аркадьева — Маркса и содержащем накопительные конденсаторы, зарядные резисторы и коммутаторы, образующие каскады, а также дополнительные конденсаторы, каждый из которых присоединен одной обкладкой к выходу своего каскада, а другой — к обшей заземленной шине с нулевым потенциалом, к выходу каждого каскада присоединен с изолированными один от другого электродами полый герметизированный элемент, полость которого заполнена электролитом с равной двусторонней проводимостью, например водным раствором медного купороса.

Величина емкости С элемента определяется по формуле

С=

z М L.Ñ,— 1 Ф где Ж вЂ” номер каскада, к выходу которого присоединен элемент;

t — длительность интервала задержки срабатывания коммутатора в

Л + 1 каскаде относительно момента срабатывания коммутатора в N каскаде;

660204

Со — величина емкости накопительного конденсатора в каскаде;

L — индуктивность цепи контура единичного каскада; л = 3,141. 5

Постоянная времени элемента удовлетворяет условию RC))t, где R — значение резистивной составляющей элемента.

Между электродами элемента установлены в электролите добавочные электроды. 10

На чертеже приведена принципиальная электрическая схема генератора высоковольтных импульсов, состоящего из двух каскадов.

Генератор высоковольтных импульсов 15 собран по схеме Аркадьева — Маркса и содержит накопительные конденсаторы 1 и

2, зарядные резисторы 3, 4 и 5, коммутаторы 6 и 7, а также дополнительные конденсаторы 8, 9 и подключенные параллельно 20 им резисторы 10 и 11 соответственно. К выходам каскадов присоединены с изолированными один от другого электродами полые герметизированные элементы 12 и 13, полости которых заполнены электролитом с равной двусторонней проводимостью, например водным раствором медного купороса. Величина емкости элементов 12 и 13 определяется по формуле

С= о 30 со — где N — номер каскада, к выходу которого присоединен элемент;

1 — длительность интервала задеря- З5 ки срабатывания коммутатора в

N+ 1 каскаде относительно момента срабатывания коммутатора в

N каскаде;

Co — величина емкости накопительного 40 конденсатора в каскаде;

L — индуктивность цепи контура единичного каскада; л = 3,141.

Постоянная времени элемента удовлетво- 45 ряет условию ЯС»t, где R — величина резистивной составляющей элемента. Между электродами элементов 12, 13 установлены в электролите добавочные электроды 14.

Генератор высоковольтных импульсов работает следующим образом.

При подаче управляющего сигнала срабатывает коммутатор 6 первого каскада, его накопительный конденсатор 1 заряжается и начинает разряжаться через катушку индуктивности 15 на элемент 12.

Если между конденсаторами 1 и 2 активное сопротивление цепи контура мало, разность потенциалов на емкости элемента 12 (конденсатор 8) увеличивается. Например, 00 на конденсаторе 8 напряжение составляет удвоенную величину, если задержка времени пробоя коммутатора 7 относительно срабатывания коммутатора 6 примерно равна некоторой величине т, а RC))t. Эта импульсная разность потенциалов делится на соединенных последовательно емкости 16 коммутатора 7 и конденсатора 9. Так как величина емкости конденсатора 9 выбрана много больше величины емкости 16 коммутатора 7, то практически все напряжение выделится на коммутаторе 7. При этом разность потенциалов между электродами коммутатора 7 может достичь утроенного значения. Для ускорения пробоя коммутатора 7 возможна подсвстка его искрой от коммутатора 6 или размещение в нем коронирующего электрода и так далее. Столб электролита элемента 13 разделен на ряд слоев тонкими плоскими электродами 14.

Элемент 13 представляет собой конструкцию из последовательно соединенных элементов меньшей высоты. Такая конструкция элемента 13 увеличивает его электрическую прочность и позволяет уменьшить его высоту, а следовательно и габариты генератора.

Формула изобретения

1. Генератор высоковольтных импульсов, собранный по схеме Аркадьева — Маркса и содержащий накопительные конденсаторы, зарядные резисторы и коммутаторы, образующие каскады, а также дополнительные конденсаторы, каждый из которых присоединен одной обкладкой к выходу своего каскада, а другой — к общей заземленной шине с нулевым потенциалом, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью упрощения генератора путем совмещения в одном элементе функций электрической емкости дополнительного конденсатора и параллельно подключенного к нему резистора, к выходу каждого каскада присоединен с изолированными один от другого электродами полый герметизированный элемент, полость которого заполнена электролитом с равной двусторонней проводимостью, например водным раствором медного купороса.

2. Генератор по п. 1, отл и ч а ю щи и с я тем, что, с целью расширения диапазона срабатывания разрядников, величина емкости С элемента определяется по формуле

С t СО лаге,— м где N — номер каскада, к выходу которого присоединен элемент;

t — длительность .интервала задержки срабатывания коммутатора в

Ж+ 1 каскаде относительно момента срабатывания коммутатора в У каскаде;

Со — величина емкости накопительного конденсатора в каскаде;

L — индуктивность цепи контура единичного каскада; л = 3,141.

3. Генератор по п. 1, отл ич а ющи йся тем, что постоянная времени элемента удо660204

Составитель Ю. Еркин

Корректоры: А. Галахова н Добровольская

Редактор А. Шмелькин

Заказ 571/11 Изд. ¹ 279 Тираж 1059 Подписное

III IO Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, .Ж-35, Раушская наб., д. 4, 5

Тппогра >ия, пр. Сапунова, 2 влстворяст условшо RC)) i) где Р— велпп1на рсаистиппой составляюгцсй элемента.

4. Генератор по п. 1, отличающийся тем, что, с целью увеличения электрической прочности, между электродами элемента установлены в электролите добавочныс электроды.

Источники информации, «ри«ятыс во внимание прп экспсртиае

1. Лвакян К. 1Ч. и др. ПТЭ, 19б8, № 4, с. 87. Генератор импульсов.

5 2. Загородников О. Г. и др., ПТЭ, 1971, № б, с. 89. Генератор импульсов.