Наносекундный импульсный ускоритель Советский патент 1990 года по МПК H03K3/53 H03H7/00 

W fae.f

Изобретение относится к ускорительной технике и может быть использовано в электрофизических установках для получения импульсов тока пучка заряженных частиц с частотой следования в десятки килогерц в непрерывном и импульсно-г1ериодическом режиме,

Цель изобретения - повышение надежности работы за счет повышения помехозащищенности управляющих цепей управляемых разрядников.

На фиг. 1 представлена схема наносекундного импульсного ускорителя; на фиг.2 - изображены эпюры напряжения на нагрузке.

НаносекунДный импульсный ускоритель содержит емкостные накопители 1.11.4 энергии , виде формирующих линий, подключенные через управляемые разрядники 2.1-2.4 к внутреннему токопроводу 3 передающей коаксиальной линии-4 с замкнутым с одного конца внешним токопроводом 5, цепи 6 управления, сплошной токопровод 7, ферромагнитный сердечник 8, нагрузку 9.

Наносекундный импульсный ускори тель работает следующим образом.

От источника электрической энергии (не показан) формирующие линии 1.2-1.4 заряжаются до напряжения Do. В момент времени ti (фиг.2) по цепям 6 управления подается импульс запуска на разрядник 2.1. Разрядник 2.1 срабатывает и линия 1.1 разряжается, формируя первый импульс напряжения (период ti-t2). При условии, что сопротивление нагрузки 9 равно волновому сопротивлению линии 4, на остальных разрядниках 2.2-2.4 напряжение падает в этот период на величину Uo/2, а линии 1.2-1.4 остаются заряженными. После пробоя разрядника 2.1 линия 1.1 начинает заряжаться (кривая 10, фиг.2), при этом напряжение на линии 1.1 должно быть меньше напряжения самопробоя, которое определяется кривой восстановления электрической прочности газового промежутка разрядника 2.1 (кривая 11, фиг.2). Следующий импульс запуска подается на разрядник 2.2 через время t2t3, которое определяется таким образом, чтобы скачок напряжения Uo/2 на разряднике 2.1 не выходил за пределы области, ограниченной кривыми восстановления 11(фиг.2). В противном случае произойдет повторное срабатывание первого разрядника. После того, как сформировался второй

импульс, вторая линия 1.2 заряжается аналогично линии 1,1, а третий импульс запуска подается на разрядник 2.3 через время IA t5, равное времени t2 - 1з и т.д. После срабатывания последней формирующей линии

4.1можно вновь включить разрядник 2.1, если к этому времени линия 1.1 заряжена до требуемого напряжения, затем разрядник

2.2и т.д., и обеспечить тем самым непрерывмое формирование импульсов в ускорителе

с частотой следования значительно большей, чем допускает один коммутатор;

Ферромагнитный сердечник 8 выполняет роль индуктивной развязки и защищает

цепи 6 управления от помех, Для этого сердечник не должен входить в насыщение при формировании импульса нагрузки. Как следует из схемы (фйг.1) внутренняя поверхность полого токопровода 3, токопровод 7,

внешний токопровод 5 образует эквипотенциальную поверхность, которую можно заземлять в любой точке - одной или нескольких, что позволяет подключать цепи 6 управления непосредственно одним выводом к полому внутреннему токопроводу 3, а отдельными выводами к управляющим электродам разрядников 2,1-2.4

Формула изобретения

Наносекундный импульсный ускоритель, содержащий формирующие накопители энергии, подключенные через управляемые разрядники к внутреннему токопроводу передающей коаксиальной линии с замкнутым с одного конца внешним токопроводом, цепи управления управляемыми разрядниками, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы путем повышения помехозащищенности управляющих цепей управляемых разрядников, токопроводы коаксиальной передающей линии с другого конца замкнуты накоротко сплошным токопроводом, внутренний токопровод коаксиальной передающей линии выполнен полым и на нем со стороны закороченного конца передающей линии размеьцен замкнутый ферромагнитный сердечник, управляемые коммутаторы размещены между токопроводами коаксиальной передающей линии, цепи управления этими коммутаторами размещены внутри полого электрода и заведены внутрь полого внутреннего токопровода со стороны закороченного конца коаксиальной передающей линии.

Изобретение относится к ускорительной технике и может быть использовано в электрофизических установках для получения импульсов тока пучка заряженных частиц с частотой следования в десятки килогерц в непрерывном и импульсно-переодическом режиме. Целью изобретения является повышение надежности работы за счет повышения помехозащищенности управляющих цепей управляемых разрядников. Наносекундный импульсный ускоритель содержит емкостные накопители 1.1-1.4 энергии в виде формирующих линий, подключенные через управляемые разрядники 2.1-2.4 к внутреннему токопроводу 3 передающей коаксиальной линии 4 с замкнутым с одного конца внешним токопроводом 5, цепи 6 управления, сплошной токопровод 27, ферромагнитный сердечник 8. Повышение надежности достигается за счет того, что токопроводы коаксиальной передающей линии 4 с одного конца замкнуты накоротко сплошным токопроводом 7, внутренний токопровод линии 4 выполнен полым и на нем со стороны закороченного конца передающей линии 4 размещен замкнутый ферромагнитный сердечник 8, а цепи 6 управления управляемых коммутаторов размещены внутри полого электрода и заведены внутрь полого внутреннего токопровода 3 со стороны закороченного конца линии 4. 2 ил.

Фиг.2