Генератор высоковольтных импульсов

Генератор высоковольтных импульсов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советсиик

Социалистичесиик

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

9 ü&431 &2 (61) Дополнительное к авт. саид-ву У 660204 (22) Заявлено25.05. 79 (21) 2770384/18-21 с присоединением з91явки М (23) Приоритет

Опубликовано 30.06.81,. Бюллетень М 24 ю (51)М. Кй. Н 03 K 3/53

69сударстюввньй квинтвт

CCCP вв делам нзебрвтеник и еткритяй (53) УДК 621. 373. .431 (088. 8) Дата опубликования описания 31.06.81!

" у Vj Г „ „:, - л .

А. И. Павловский, А. И, Герасимов и А. С.. Федоткин (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (4) ГЕНЕРАТОР ВЫСОКОВОЛЬТНЫХ ИМПУЛЬСОВ

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

По основному авт. св. У 660204 известен генератор высоковольтных импульсов, собранный по схеме АркадьеваМаркса, состоящий из накопительных конденсаторов, зарядных резисторов и коммутаторов, образующих.каскады, а также дополнительных конденсаторов, 999 присоединенйых каждый одной обкладкой к выходу своего каскада, а другой— к общей. заземленной шине с нулевым потенциалом, и содержащий присоединенный к выходу каждрго каскада изоли15 рованными один от другого электродами полый герметизированный элемент, полость которого заполнена электролитом с равной двухсторонней проводимостью Г1 .

Известный генератор достаточно прост в связи с совмещением в одной элементе функции электрической емкости дополнительного конденсатора и параллельно подключенного к нему резистора. Кроме того, генератор имеет более. широкий диапазон изменения рабочего напряжения и повышенную электрическую прочность из-за размещения между электродами элемента в электролите добавочных электродов. Однако величина емкости С полого герметизированного элемента зависит от величины индуктивности 1, цепи контура единичного каскада, чем меньше L, тем больше С. Практически всегда выполняют каждый каскад генератора с как можно меньшей величиной L, для получения более крутого фронта импульса напряжения на подключенной к выходу генератора нагрузке. Это приводит к увеличению емкости С и, как следствие, к росту габаритов и массы заполз ненного электролитом элемента и соответственно всего генератора.

Цель изобретения — уменьшение массы и габаритов генератора высоковольт3 843) ных импульсов путем уменьшения величины электрической емкости С полого герметизированного элемента без ухудшения каких-либо характеристик генератора.

Поставленная цель достигается тем, что в генераторе высоковольтных импульсов, собранном по схеме Аркадьева-Маркса, состоящем из накопительный конденсаторов, зарядных резисторов и коммутаторов, образующих каскады, а также дополнительных конденсаторов, присоединенных каждый одной обкладкой к выходу своего каскада, а другой — к общей заземленной шине с нулевым потенциалом, и содержащем присоединенный к выходу каждого каскада изолированными один от другого электродами полый герметизированный элемент,полость которого заполнена электролитом с равной двухсторонней проводимостью, все или часть проводников высоковольтной цепи каждого каскада между коммутатором данного каскада и точкой соединения выхода этого

25 каскада и вывода от электрода полого герметизированного элемента, охвачены дополнительно введенными ферромагнитными сердечниками.

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

Генератор высоковольтных импульсов собран по схеме Аркадьева-Маркса и содержит накопительные конденсаторы 1 и 2, зарядные резисторы 3-5 и коммутаторы 6 и 7, образующие каскады, а также дополнительные конденсаторы 8 и .9 и подключенные параллель- 4О но им резисторы )О и 11 конденсаторы

8 и 9 и резисторы 10 и ll образованы емкостями и сопротивлениями изолированных один от другого электродов, .присоединенным к.Выходам каскадов, 45 заполненных электролитом с равной двух. сторонней проводимостью полых герметизированных элементов соответственно 12 и 13, .проводники между коммутатором данного каскада и мостом присоединения . к выходу каскада вывода от электрода полого герметизированного элемента, например, участки 14 и 15, охвачены дополнительно введенными фер.ромагнитными сердечниками 16 и 17, ве-55 личина относительной магнитной проницаемости которых равна,@.

Таким образом, индуктивности участков проводников, охваченных сердеч82 4

::никами, увеличены примерно. в,а раз ,по сравнению с их индуктивностями при отсутствии сердечников, что увеличивает общую индуктивность Ь контура каждого каскада. Увеличение ), уменьшает величины С емкостей элементов

12 и 13.

Генератор высоковольтных импульсов работает следующим образом.

Заряжаются накопительные конденсаторы 1 и 2 до разности потенциалов 0

При подаче управляющего сигнала срабатывает коммутатор 6 первого каскада, накопительный конденсатор l начинает

-разряжаться и через участок. провод,ника 14 начинает течь ток к полому герметизированному элементу 12, заряжая его емкость С в переходном процессе до импульсной разности потенцивлов 20 В резулльтате между электродами коммутатора 7 второго каскада возникает импульсная разность потенциалов 30, приводящая к перенапряжению разрядного промежутка и быстрому его пробою. Аналогичное рассмотрение переходного процесса во втором каскаде показывает, что к разряднику в последующем каскаде приложится импульсная разность потенциалов 50 и т. д. Максимальные амплитуды токов в переходных процессах при зарядке ескостей С полых герметизированных элементов составляют величину3„х . После срабатывания всех коммутаторов генератора максимальная амплитуда тока в цепи общего разрядного контура генератора равна -, =и повьппает

Р„в ф раз, где С вЂ” величина ем- .

О кости накопительного конденсатора.

Так как С Ф С, то ) ))Х, .По превышении током тока .)„ ферромагнитные сердечники 16 и )7 насытятся под действием возросшей напряженности магнитного поля, индуктивности охваченных сердечниками проводников сравВ няются с индуктивностями этих же проводников без ферромагнитных сердечников и не будут ограничивать ско-, рость роста фронта импульса напряжения на подключенной к выходу генератора нагрузке.

Подбором сердечников 16 и 17 с различными значениями,а и характером изменения gc от напряженности магнитного: поля можно изменять как величины С и моменты достижения на них максимальных значений раз5 843182 4.. ностей потенциалов, так и увеличи- все или часть проводников высоковольтвать крутизну фронта импульса на на-,нойной цепи каждого каскада между груэке генератора, изменять длитепь- коммутатором данного каскада и точкой .ность, форму фронта и время задержки соединения выхода этого каскада и срабатывания генератора. вывода от электрода полого герметиэированного элемента, охвачены дополнительно введенными ферромагнитньваи

Формула изобретения сердечниками.

1О Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

11 660204, кл. Н 03 K 3/53, 1919 (прототип).

Генератор высоковольтных импульсов по авт. св. В 660204, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью уменьшения массЫ и габаритов генератора, Составитель В. Чорба

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

Заказ 5160/79 Тираж 988 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Рауаская наб., д. 4/5

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