Генератор высоковольтных импульсов Советский патент 1979 года по МПК H03K3/53 

(54) ГЕНЕРАТОР ВЫСОКОВОЛЬТНЫХ ИМПУЛЬСОВ

Изобретение относится к импульсйой технике и может быть использовано для питания ускорителей сильнозаряженных час тиц. Известен генератор высоковольтных наносекундных импульсов, состоящий из даой- ной формирующей линии с внещним, промежуточным и внутренним коаксиалыолми электродами, коммутатора в зазоре коек- сиальной линии, зарядного дросселя, присоединенного к внешнему и внутреннему электродам, импульсного источника питания, подключенного к промежуточному эпшстроду, и нагрузки, подключенной к внешнему и внутреннему электродам на выходе двойной формирующей линии l. Однако этот генератор имеет невысокие электродинамические и эксплуатационные характернствки и выдает импульоы несколько искаженной формы. Цель изобретения - уменьшение вскажеНИИ формируемого на нагрузке импульса и улу 1шение электродинамических в эксплуатационных характеристик генератора. Для этого в генераторе вь1соковольтных импульсов, состоящем из двойной формирующей линии с внешним, промежуточным и внутренним коаксиальными эл - юдами, коммутатора в зазоре коаксиальной линии, зарядного щюсселя, присоединенного к внешнему и внутреннему электродам, импульсного источника питания, подключенного к промежуточному элактроду, и нагрузки, подключенной к внешнему и внутреннему электродам на выходе двойной формирующей линии, зарядный дроссель содержит отрезок коаксиальной линей, замкнутой на краю кольдевой перемычкой, причем электродаг дросселя и двойной формирующей линии установлены соосно и ооедвнены коаксиальными кольцевыми переходами так, что место соединения расположено на краю двойной формирующей линии со стороны коммутатора. Связь промежуточного электрода с источником питания выполнена как минимум в двух точках со стороны коммутатора и расположенных равномерно по окружности.

3 Внутренний электрод отрезка коаксиаль ной Ййнйи имеет оквозной герметичный осевой канал. : . ., На чертеже приведена схема генератора. Генератор высоковольтных наносекунд- ньгх импульсов содержит двойную формиру ющую линию с внешним .промежуточным 2 и внутренним 3 коаксиальными электро дами, коммутатор 4 в зазоре коаксиальной линии, зарядный дроссель, представля ющий собой отрезок коаксиальной линии, соосной электродам двойной формйру1б1цей линии с внешним 5 и полым, вмеюшим сквозной герметичный канал, внутренним 6 электродами. Кольцевая перемычка 7 имеет как минимум два высоковольтных ввода 8 с изоляторами 9. Этимосуществляется связь промежуточного электрода 2 с источником импульсного питания 10. Нагрузка 11 включена к внешнему 1 и внутреннему 3 электродам двойной формирующей линии. Генератор высоковольтных наносекундных импульсов работает следующим образом. Двойная формирующая,л1шия, предварительно заряженная от источника 1О, после срабатывания коммутатора 4 разряжается на нагрузку 11. Волна напряжения; распространяющаяся вдоль линий, не ветре чает на своем пути неоднородностей, так как зарядный дроссель в целом симметричем и расположен вне пути движения волны к нагрузке 11, что обеспечивает мень шие искажения, чем в прототипе. Осевая длина дросселя длине промежуточного электрода 2, что обеспечивает посто янство импеданса дросселя во время рабо чего импульса. Дроссель уменьшает амплитуду формируемого импульса примерно в ( 1 + :г ) раз, где к - отношение волновых сопротивлений дросселя и линий; Эта величина выбирается в пределах 520 и обеспечивается выбором геометрии. Использование зарядного дросселя сим метричной конструкции и несколько (как минимум двух) симметрично расположен664284ных высоковольтных вводов 8 обеспечивает равномерную зарядную двойной формирующей линии, улучшает электродинамические .характеристики генератора, уменьшает искажения формируемого импульса. Формула изобретения 1. Генератор высрковольтньтх импульсов, состоящий из двойной формирующей линии с внешним, промежуточ1аьгм и внутренним коаксиальными электродами. Ком-, му-атора в зазоре коаксиальной линии, заряднбго дрЬбсеЛя, присоединенного к внешнему и внутреннему электродам, имлульс-. ного источника питания, подалюченного к промежуточному электроду, и нагрузки, подключенной к внешнему и внутреннему электродам на выходе двойной формирующей линии, отличающийся тем, что, с целью уменьшения искажений фofшиpyемого на нагрузке импульса и улучшения электродинамических и эксплуатационных характеристик .генератора, зарядный дроссель содержит отрезок коаксиальной линии, замкнутой на краю кольцевой перемычкой, причем электроды дросселя и двойной формирующей линии установлены соосно и соединены коаксиальными колъ.цевыми переходами так, что место соединения расположено на краю двойной формирующ;ей линии со стороны коммутатора. 2. Генератор по п. 1, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что связь промежуточного электрода с источником питания выполйёна, как минимум, в двух точках со стороны коммутатора и расположенных равномерно по окружности. 3. Генератор по п. 1,отличающий с я тем, что внутренний электрод коаксиальной линии имеет сквозной герметичный осевой канал. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Власёнко С, И. Электронный сильноточный ускоритель Импульс. Препринт т.Н, № 144, М., 1972.

Ю в, 7. /9 ,6 /5 /4 /f /2 /3 if

Л /у