Импульсный ускоритель электронов Советский патент 1985 года по МПК H05H5/00 

1, t Изобретение относится к ускорителям элеАтронов, в частности к устрой ствам генерирования импульсных сильноточных электронных пучков с использованием элементов, аккумулирующих энергию и разряжаемых на нагрузку с помощью переключающих устройст Известны устройства, генерирующие импульсные электронные пучки, например импульсные ускорители электронов с индуктивным накопителем энергии и взрывающимися проводниками l1. Характерной особенностью известных устройств является неполный вклад Энергии, запасенной в конденсато.рном источнике, во взрывающийся проводник и ускорительную трубку в процессе формирования на них рабочего импульса с максимальной электрической мощностью. Это приводит к уменьшению срока службы конденсаторо и разрядников конденсаторного источника, а также обостряющего и срезающего разрядников. Кроме того, колебательный режим разряда оставшейся энергии ухудшает электрические условия работы изоляции, окружающей разрядный контур ускорителя. Наиболее близким техническим рещением является импульсный ускоритель электронов, содержащий конденса торный источник и индуктивный накопитель энергии, включенные последовательно с прерывателем тока на основе взрывающихся проводников, а также ускорительную трубку, подключенную параллельно прерывателю тока через обостряющий разрядник и защунтированную срезающим разрядником z. Недостатком устройства также является сниженньш срок службы конденсаторов источника и используемых коммутаторов из-за влияния переходных процессов. Целью изобретения является повышение надежности ускорителя за счет увеличения срока службы разрядников. и конденсаторов конденсаторного ис точника, а также обостряющего и сре зающего разрядников, Цель достигается тем, что в импульсном ускорителе электронов, содержащем конденсаторньй источник и индуктивный накопитель энергии, вклю ченные последовательно с прерывателем тока, а также ускорительную труб ку, подключенную параллельно прерывателю тока через обостряющий разряд ник и зашунтированную срезающим разрядником, между обостряющими разрядником и ускорительной трубкой включен резистор, сопротивление которого Р выбирается Из условия f , где р - волновое сопротивление контура, образованного конденсаторным источником, индуктивным накопителем, обостряющим разрядником и ускорительной трубкой со срезающим разрядником. На чертеже представлена принципиальная схема импульсного ускорителя электронов. Ускоритель включает конденсаторньй источник 1, подключенньш к индуктивному накопителю 2 энергии и прерывателю 3 тока, обостряющий разрядник 4, включенньш в цепь резистора 5, и ускорительная трубка 6, параллельно которой включен срезающий разрядник 7, Ускоритель работает следующим об разом. Конденса торный источник 1 заряжают постоянным напряжением. После запуска ускорителя в контуре, образованном конденсаторным источником 1, индуктивным накопителем 2 и прерывателем 3 тока, протекает ток. Прерыватель 3 тока обеспечивает размыкание цепи в максимуме тока. Для уменьшения потерь в контуре его активное сопротивление Т , равное в основном сумме остаточных сопротивлений разрядников, должно удовлетворять соотношению г йО,05р, Срабатывание прерьюателя тока сопровождается резким спадом тока в контуре, что приводит к формированию на индуктивном накопителе 2 импульса высокого напряжения. С помощью обостряющего разрядника 4 импульс высокого напряжения, через резистор 5 переключается на ускорительную трубку 6. При этом максимальная мощность на ускорительной трубке 6 развивается в случае, когда 28| , (2) где Йч,т - рабочее сопротивление ускорительной трубки. Максимальная мощность будет вьщеляться на ускорительной трубке в случае, когда резистор 5 будет иметь сопротивление R, значительно меньшее рабочего сопротивления ускорительной трубки, например, при :R .

В процессе формирования на ускорительной трубке 6 импульса высокого напряжения его длительность регулируется соответствующим моментом включения срезающего разрядника 7. С включением срезающего разрядника 7 в контуре, образованном конденсаторным источником 1, индуктивным накопителем 2, обостряющим разрядником 4, резистором 5 и срезающим разрядником 7, протекает ток, обусловленный энергией, оставшейся в конденсаторном источнике 1 и индуктивном накопителе 2. Практически вся оставшаяся знергия рассеивается на резисторе 5 с характером разряда, близким к

апериодическому. Это способ :твует увеличению срока службы конденсаторов и разрядников ускорителя. Использование предложенного технического решения в ускорителях с индуктивным накопителем обеспечивает рассеивание энергии, оставшейся после работы импульса в конденсаторном источнике и индуктивном накопителе на резисторе, включенном в цепь ускорителя без применения дополнительных элементов и систем.

.Испытания показали работоспособность и эффективность применения предложенного устройства.

ИМПУЛЬСНЬЙ УСКОРИТЕЛЬ ЭЛЕКТ,РОНОВ,содержащий конденсаторный источник и индуктивный накопитель . 2 .rW4- энергии, включенные последовательно с прерывателем тока, a также ускорительную трубку, подключенную параллельно прерьгоателю тока через обтэстряющий разрядник и зашунтированную срезающим разрядником, отличающийся тем, что, с целью повыше- ния надежности ускорителя за счет увеличения срока службы разрядников и конденсаторов конденсаторного источника, a также обостряющего и ерезающего разрядников, между обостряющим разрядником и ускорительной трубкой включен резистор, сопротивление которого ft выбирается из условия R р, где р - волновое сопро;тивление контура, образованного кон-, денсаторным источником, индуктивным накопителем, обостряющим разрядником и ускорительной трубкой со сре:за1 мцим разрядником. О