ТРАНСФОРМАТОР ДЛЯ УСКОРИТЕЛЬНОЙ ТРУБКИ Советский патент 1970 года по МПК H05H7/04 

Изобретение относится к ускорительной технике.

Известные устройства тииа трансформатор плЕос ускорительная трубка имеют незамкнутый магнитоировод, размещенный в маслобаке. Сердечник набирается из тороидальных секций. Обмотки выполняются из ировода, что ограничивает плотность тока и динамическую устойчивость аппарата в целом.

Для попижеиия индуктивности и увеличения тока в импульсе в предложенном трансформаторе вторичная обмотка составлена из бака и ускорительной трубки, а объемные витки на тороидах имеют разрез ио внутренней иоверхности и включены параллельно при помощи системы коаксиальных колебаний.

На фиг. I представлен описываемый трансформатор; на фнг. 2 - электрическая схема соединений.

Тороидальные секции / магнитопровода, изолированные эпоксидной смолой, несут по одному объемному витку 2, разрезанному изнутри, и образуют колонну, расиолол енную осесимметрнчио ио отнощению к керамической обмотке 3 ускорительной трубки (УТ).

Наполненный маслом бак пз хорощо проводящего материала 4 и катодная трубка 5 образуют вторичный виток электронного трансформатора. Вакуумный промежуток между многостержневым катодом 6 и заземленным

анодом 7 является нагрузкой, встроенной в зи ток вторичной обмотки импульсного трансформатора. Батарею л алоиидукт11В11ых конденсаторов 8 удобно расположить ио окружности, по осп которой идет капал 9 гранснортировки электронного пучка.

Наконнтельная батарея Со (см. фиг. 2) заряжается от выпрямителя через не)вичные ооW.

После

моткп трансформатора

включения разрядника Р начинается быстрый разряд накоинтеля через вк.чюченные иараллельно иервнчныс обмотки, выиолненные в виде объемных витков, обхватываюндих соответствуюи,ие тороидальные сеодечиики. Паразитиая индуктивность иервнчного контура должна быть минимальной, подсоединения батареи к впткам можно осуществить системой параллельных кабелей РК. Если рассматривать вариант с одним витком секцпп первичной обмотки, то коэффнцпент трансформации п равеи

« Aii,

где Л - число секций электронного импульсного траисформатора; i - коэфф1щиент использования схемы, зависящий от паразитной постоянной времени разрядного контура.

рядка 1 мв можно величину индуктивности рассеяния обмоток свести до десятков наногенри. Это обусловлено как коаксиальной симметрией апнарата, так и тем, что в нересчете на суммарное сечение магнитопровода мы имеем общее число витков первичной обмотки U/o, меньшее единицы

W, WilN,

Так, если , а i 1, то W 0,1.

Большая величина наразитной емкости между обмотками суш,ественно уменьшается, если сердечники не заземлять. В нриведенной схеме они изолированы и находятся нод свободным (нлавающим) иотенциалом. В целом иаразитные нараметры онределяют возможный диаиазон длительностей рабочих имиульсов, которые будут иметь величину норядка единиц и десятков микросекунд.

Таким образом, конструкция трансформатора, в котором ускорительная трубка встроена во вторичный виток W-Z, в силу наличия больших поверхностей обмоток и осевой симметрии не боится как нагрева, так и электродинамических усилий ири иротекаиии токов до ста килоампер. Высокое иапрян ;ение отрицательной полярности прикладывается к промежутку катод--анод. Если не требуется высокой стабильности параметров ускорительной трубки от импульса к импульсу, то требуемые токи можно получить, иснользуя миогостержневой автокатод, обеспечивающий эмиссию с иескольких катодиых пятен. Из опыта работы импульсных рентгеновских трубок известно о возможности получения больших электронных токов со стержня в процессе взрыва микроострий. В таких режимах отсутствуют жесткие требования к вакуумиой системе.

Предлагаемая конструкция может быть легко реализована разборной со съемными катодным блоками трубки, что необходимо для периодической замены электродов, при этом не

будет разгерметизироваться масляный объем трансформатора. Кроме того, естественным нутем осуществляется выравнивание электрической прочности наружных и внутренних поверхносхей керамической оболочки ускорительной трубки: снаружи-масло, внутри-вакуум. Обычно с этой целью невстроеппую ускорительиую трубку помещают в специальную ваииу с жидким диэлектриком. Катодиый токоподводящий стержень в отличие от известных вариантов питания ускорительных трубок не является фактически паразитной индуктивностью. Будучн выполнен в виде хорошо проводящей трубы достаточно большого диаметра,

он за.мыкает вторичный виток трансформатора. Поскольку общая индуктивность рассеяния составляет величину в десятки наногенри, то на долю токоиодБода нриходится меньше одной трети. Диаметр и геометрия катодного

конца токоподвода завнсят как от требуемой величины индуктивности рассеяния, так н электрнческой ирочности вакуумного нромежутка, которая оиределяется эффектом длинного нути.

Предлагаемый трансформатор может ирименяться для получения электронных токов в десятки килоампер, используемых для прикладных физических исследований.

Предмет изобретения

Трансформатор для ускорительной трубки, содержащий секционированный размещенный в маслобаке магнитопровод из тороидальных

сердечников, несущих по одпому объемному витку, и встроенную ускорительную трубку с автокатодом и заземленным анодом, отличающийся тем, что, с целью понижения индуктивности, вторичная обмотка составлена из бака

и ускорительной трубки, а объемные витки на тороидах имеют разрез по внутренней поверхности и включены параллельно прп помощи системы коаксиальных кабелей.

4-0