Формирователь импульсов высокогонапряжения

Формирователь импульсов высокогонапряжения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

CoIo3 Советские

Социалистически н

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное w авт. свид-ву (22) Заявлено 02. 04. 79(21) 2746066/18-21 с присоединением заявки М(23) Приоритет (51)lVL. Кд.

Н 03 К 3/ОО//

Н 03 К 3/53

Рвуднрнтненай квинтет

CCCP ае аннам нзенратеннй н нткрытн1

Опубликовано 30.06.81. Бюллетень Ю 24

Дата опубликования описания 01. 07. 81 (53) УДК 621.373 (088. 8),т (72) Авторы изобретения

В.. И. Золотых и В. В. Конотоп

Харьковский ордена Ленина политехнический институт имени В.И. Ленина (7I ) Заявитель (54) ФОРМИРОВАТЕЛЬ ИМПУЛЬСОВ ВЫСОКОГО

НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к высоковольтной импульсной технике.и может быть использовано для питания рентгеновских трубок, стримерных камер, для исследования электрической прочности различных видов диэлектриков.

Известно устройство для получения импульсов высокого напряжения, с коротким фронтом, содержащее каскадный генератор Аркадьева-Маркса, к выходу

16 которого подключен емкостной накопитель энергии, коммутатор, через который нагрузка подсоединена параллельно к .указанному емкостному накопитеГ13.

Недостатком этого устройства является ограниченная возможность формирования на нагрузке импульсов напряжения с коротким фронтом, Недостаток вызван большой величиной нндуктивности контура, состоящего из каскадов генератора Аркадьева-Маркса и емкостного накопителя энергии. Эта индуктивность замедляет процесс. заряда емкостного накопителя энергии, в результате длительность фронта импульса напряжения, воздействующего на коммутатор будет значительной, что ограничивает величину перенапряжения, при котором срабатывает коммутатор и, таким образом, не позволяет получить достаточно малое время коммутации коммутатора, а следовательно, ограничивает возможность получения импульса с коротким фронтом на нагрузке. Большая индуктивность указанного разрядного контура при формировании импульсов высокого напряжения определяется в описанном устройстве большими изоляционными расстояниями между каскадами генератора Аркадьева-Маркса и емкостным накопителем энергии.

Цель изобретения — уменьшение длительности фронта получаемого импульса напряжения.

Поставленная цель достигаетсп тем, кто в формирователе импульсов высоко70 4, Формирователь импульсов содержит каскаднйй генератор Аркадьева-Маркса, каждый каскад которого имеет .последовательно соединенные конденсатор 1 и разрядник 2, емкостной накопитель энергии, состоящий из последовательно соединенных конденсаторов 3, коммутатор 4, через который нагрузка 5 подсоединена параллельно к емкостному накопителю, выводы 6, через которые конденсаторы 3 подсоединены параллельно каскадам генератора Аркадьева-Маркса. Конденсаторы 3 содержат обкладки 7, расположенные коаксиально друг к другу, и к которым подключены выводы 6. Нагрузка 5 выполнена в виде рентгеновской трубки с катодом 8, анодом 9 и изоляцией 10.

Конденсаторы 1 и разрядники 2 фогут быть расположены коаксиально по отношению к обкладкам 7.

Формирователь импульсов работает следующим образом.

Выполнение емкостного накопителя энергии из последовательно соединенных конденсаторов, имеющих выводы, через которые эти конденсаторы подключены параллельно каскадам генератора Аркадьева-Маркса, а также наличие у этих конденсаторов обкладок, которые в любых двух смежных конденсаторах являются общими и к которым подсоединены указанные выводы, обеспечивает возможность получения импульсов напряжения с амплитудой от сотен кВ до нескольких мВ с длительностью фронта в пределах от единиц нс до сотен нс.

3 84,31 го напряжения, содержащем каскадный генератор Аркадьева-Маркса, к выходу которого параллельно подключен емкостной накопитель . энергии, коммутатор, через который нагрузка подсоединена

5 параллельно емкостному накопителю, емкостной накопитель энергии выполнен из последовательно соединенных конденсаторов, выводы которых подключены параллельно каскадам генератора Арка дьева-Маркса.

Конденсаторы. содержат обкладки, которые в смежных конденсаторах являются общими и к которым подсоединены выводы. l5

Обкладки конденсаторов и каскады генератора Аркадьева-Маркса расположены коаксиально.

Коаксиальное расположение обкладок конденсаторов емкостного накопителя и каскадов каскадного генератора Аркадьева-Маркса друг по отношению к другу дополнительно уменьшают индуктивность разрядного контура, состо ящего из каскадов каскадного генератора Аркадьева-Маркса и емкостного . накопителя, и таким образом, способствует уменьшению длительности фронта получаемого импульса.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема формирователя импульсов высокого напряжения; на фиг. 2 - об- щий вид формирователя импульсов с разрезом емкостного накопителя энергии, 50 смежные конденсаторы которого имеют общие обкладки, расположенные коакснально, и подсоединены к каскадам генератора Аркадьева-Маркса через выводы на фиг. 3 - РазРез формирователя импульсов, имеющего коаксиальное расположение обкладок конденсаторов, и каскадов генератора Аркадь ева-Маркса.

После заряда конденсаторов 1 происходит включение каскадного генератора Аркадьева-Маркса. Разрядники 2 срабатывают и происходит заряд конденсаторов 3 за счет энергии, накопленной в конденсаторах 1. После заряда конденсаторов 3 срабатывает коммутатор 4 и на нагрузке 5 формируется импульс напряжения с коротким фронтом.

С катода 8 происходит эмиссия электронов, которые ускоряются полем высокого напряжения, существующем между катодом 8 и анодом 9. Эти электроны по- падают на анод 9 и возникает импульс рентгеновского излучения с коротким фронтом. Как при заряде, так и при разряде конденсаторов 3, благодаря вывоДам 6 напряжение между отдельной обкладкой 7 и соответствующим каскадом не превьппает зарядного напряжения одно

ro конденсатора 3. Поэтому конденсаторы 1 и разрядники 2 каскадов располагаются на небольшом расстоянии от соответствующих обкладок 7, определяемом этим напряжением.

В результате индуктивность контура, образованного каскадами каскадного генератора Аркадьева-Маркса и емкостным накопителем, является минимальной, а значит минимальной будет и длительность фронта импульса, формируемого на коммутаторе 4 во время заряда конденсаторов 3 емкостного накопителя энергии. Малая длительность фронта импульса, формируемого на разряднике 4, 5 обеспечивает работу разрядника 4 с повышенным перенапряжением, а следовательно, и с уменьшенным временем коммутации, что позволяет сформировать на нагрузке 5 импульс напряжения с более коротким фронтом, а следовательно, получить импульс рентгеновского излучения с более коротким фронтом.

К тому же за счет уменьшения длитель" ности времени заряда емкостного накопи-в теля уменьшается длительность импульса напряжения, воздействующего на емкостиой накопитель, что позволяет, используя импульсную электрическую прочность, уменьшить индуктивность емкост-д ного накопителя и таким путем уменьшить длительность фронта импульса, формируемого на нагрузке.

Формула изобретения

l. Формирователь импульсов высокого напряжения, содержащий каскадный генератор Аркадьева-Маркса, к выходу у которого параллельно подключен емкост70 6 . ной накопитель энергии, коммутатор, через который нагрузка подсоединена ,параллельно емкостному накопителю, р т л и ч а ю шийся тем, что, с целью уменьшения длительности фронта получаемого импульса напряжения, ем костной накопитель энергии выполнен иэ

,последовательно соединенных конденсаторов, выводы которых подключены параллельно каскадам генератора Аркадьева-Маркса.

2. Формирователь по п. !, о т— л и ч а ю щ и Й с я тем, что конденсаторы содержат обкладки, которые в смежных конденсаторах являются общими и к которым подсоединейы выводы.

3.; Формирователь по пп. и 2, отличающийся тем, что обкладки конденсаторов и каСкады генератора Аркадьева-Маркса расположены коаксиально.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе !. Авторское свидетельство СССР

Ф !566!б, кл. Н 03 К 3/53, l966.

843!70

7

Составитель В.,Чижов

Редактор И. Лысогорова Техред А.Бабинец Корректор Г. Назарова

Заказ 516 79 Тираж 988 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1l3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4