Генератор импульсов высокого напряжения Советский патент 1977 года по МПК H03K3/53 

1

Изобретение относится к технике генерирования мощных импульсов напряжения и может быть использовано при разработке источников питания импульсных ускорителей заряженных частиц прямого действия и при разработке высоковольтной испытательной аппаратуры.

Известны генераторь) импульсов высокого напряжения, содержащие конденсаторы, разрядники и зарядные резисторы, построенные на принципе параллельной зарядки многих конденсаторов с последующим переключением их с помощью искровых разрядников в схему последовательного соединения (схема Аркадьева-Маркса) l .

Известны также генераторы высоковольт ных импульсов, в которых для уменьшения влияния зарядных цепей на процессы, происходящие при разряде конденсаторов, в зарядные цепи вводятся управляемые тиратроны 2.

В генераторе импульсов высокого напряжения, содержащем накопительные конденсаторы, разрядники и зарядные резисторы, последние выполнены на основе электролита,

имеют постоянное сопротивление и образуют зарядную цепь, контактирующую со всеми конденсаторами генератора З .

Недостатком генератора является то, что при его срабатывании зарядная цепь оказывается подключенной к его выходу и представляет дополнительную нагрузку для генератора. Это снижает к,п.д. генератора и затрудняет получение длинньгх импульсов напряжения, так как даже при отсутствии внещней нагрузки ударная емкость генератора разряжется через эту цепь за короткое время.

Цель изобретения - уменьшение величины разряда емкости накопительного конденсатора через зарядную цепь.

Поставленная цель достигается тем, что в известном генераторе зарядные резисторы вьшолнены в виде газонаполненных камер, имеющих встроенные внутрь электроды и элементы управления величиной давления газа.

Во время зарядки конденсаторов в камерах создается разряжение до состояния, при котором загорается тлеющий разряд с минимальным падением напряжения. После завершения процесса зарядки давление в камерах быстро изменяется так, чтобы перевести их в состояние, при котором они перестают проводить электрический ток и сохраняют электропрочность при приложении полного выходного напряжения генератора. Это может быть достигнуто либо дальнейшим понижением давления, либо повышением вплоть до давления выше атмосферного.

Для разряжения камер зарядной цепи перед началом зарядки конденсаторов и для изменения давления перед включением разрядников в генераторе предусматриваются вакуумные насосы и вентили.

На чертеже приведена схема генератора,

Генератор содержит конденсаторы 1, разрядники 2 и зарядные резисторы 3, вьшолненные в виде трубок с изоляционными стенками и введенными внутрь электродами 4. С трубками соединены вакуумные насосы 5 и вентили 6. Имеется зарядное устройство

Перед зарядкой конденсаторов 1 трубки 3 откачиваются насосами 5 до давления

- L- 2.

1О - 10 мм рт.ст. При подаче напряжения от зарядного устройства 7 происходит про- бой газа в трубках и конденсаторы 1 заряжаются. Затем в трубках изменяют давление газа, например, открыв вентили 6. Электр опрочн ость трубок многократно увеличивается, поэтому в момент включения разрядНИКОВ 2 они будут находиться в неэлектропроводящем состоянии и не будут шунтировать выход генератора.

Реализация изобретения позволит осуществить режим генерирования длинных импульсов напряжения для питания проектируемого электронного ускорителЯ| существенно расширить экспериментальные возможности установки, повысить к.п.д.

Формула изобретения

Генератор импульсов высокого напряжения, содержащий накопительные конденсаторы, зарядные резисторы и разрядники, о тличаюш. ийся тем, что, с целью уменьшения величины разряда емкости накопительных конденсаторов через зарядную це зарядные резисторы вьшолнены в виде газонаполненных камер, имеющих встроенные внутрь электроды и элементы управления величиной давления газа.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Смирнов С. М. Терентьев П. В., Генераторы импульсов высокого напряжения, М.-Л., Энергия, 1964, стр. 20.

2.Авторское свидетельство № 123575, М.кл. Н 03 К 3/55, 1.07.60.

3. Приборы и техника эксперимента, № 4 1969 стр. 177 (прототип).