Импульсный рентгеновский генератор Советский патент 1980 года по МПК H05G1/24 

3

нением межэлектродного расстояния в искровых разрядниках, что реализовать в коикретных условиях практически очень с.южно.

Цель изобретения заключается в повышении надежности и обеспечении возможности регулирования выходного напряжения.

Поставленная цель достигается тем, что в импульсный рентгеновский генератор, содержащий рентгеновскую трубку с холодным катодом, зарядное устройство постоянного тока с коммутатором и накопительным конденсатором, умножитель напряжения, включающий Л высоковольтных конденсаторов, N искровых разрядников и 2 N катушек индуктивности, введены импульсный трансформатор, первичная обмотка которого через коммутатор соединена с накопительным конденсатором, а вторичная обмотка образована, по крайней мере, одной катушкой индуктивности умножителя напряжения, и дополнительное зарядное устройство постоянного тока, подключенное к входу умножителя напряжения.

На чертеже показана схема одного из вариантов импульсного рентгеновского генератора с трехкратным умножением напряжения (кратность умножения может быть выбрана и другой).

Генератор содержит зарядное устройство постоянного тока 1, с выхода которого зарядное напряжение -поступает непосредственно на вход конденсаторных ступеней умножителя напряжения, состоящего из трех высоковольтных конденсаторов 2, трех искровых разрядников 3, шести катушек индуктивности 4, импульсный трансформатор 5, первичная обмотка которого 6 через электронный коммутатор 7 соединена с накопительным конденсатором 8, рентгеновскую трубку с холодным катодом 9. В качестве вторичной обмотки импульсного трансформатора использованы две катущки индуктивности умножителя напряжения. Накопительный конденсатор 8 и коммутатор 7 образуют второе зарядное устройство постоянного тока (источник не показан).

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии конденсаторы ступеней генератора заряжены до максимального напряжения, обеспечиваемого зарядным устройством 1, которое значительно меньше напряжения пробоя разрядников 3. При замыкании коммутатора 7 накопительный конденсатор 8, заряженный от соответствующего источника, разряжается через первичную обмотку 6 импульсного трансформатора 5. В результате на вторичных обмотках трансформатора возникает импульс напряжения, который прикладывается к точкам А и В умножающего конденсаторного контура, так как емкости конден4

саторов 2 значительно больше межэлектродных емкостей искровых разрядников. Таким образом, на первый разрядник подается результирующее напряжение у

где t/3 - напряжение зарядного устройства;Дб - выходное напряжение импульсного трансформатора.

Если пробивное напряжение разрядников вдвое больще зарядного напряжения, то пробой первого разрядника произойдет при результирующем напряжении

2t/3. Нетрудно видеть, что в этом случае на втором разряднике возникает скачок напряжения 3f/3, а на третьем- в то время как в обычном классическом умножающем контуре перепад напряженин на каждой ступени не может превысить величины зарядного напряжения. Этим обстоятельством и объясняется высокая надежность работы всего генератора.

Изменяя величину зарядного напряжения

в схеме описанного генератора, можно регулировать выходное напряжение умножающего конденсаторного контура в щироких пределах, так как соотношение 7з + (пр - пробивное напряжение разрядников) легко реализуется выбором коэффициента передачи импульсного трансформатора.

Такое выполнение генератора позволяет существенно повысить надежность его работы, так как существенно повышается точность и надежность срабатывания разрядпиков всех коиденсаторпых ступеней. Кроме того, в генераторе может быть реализована возможность регулирования напряжеиия на рентгеновской трубке в широких пределах.

Формула изобретения

Импульсный рентгеновский генератор, содержащий рентгеновскую трубку с холодным катодом, зарядное устройство постоянного тока с коммутатором и накопительным конденсатором, умножитель напряжения, включающий Л высоковольтных конденсаторов, N искровых разрядников и 2N катушек индуктивности, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и обеспечения возможности регулирования выходного напряжения, в него введены импульсный трансформатор, первичная обмотка которого через коммутатор соединена с накопительным конденсатором,

а вторичная обмотка образована, по крайней мере, одной катушкой индуктивности умножителя напряжения, и дополнительное зарядное устройство постоянного тока, подключенное к входу умножителя напряжения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Месяц Г. А. Генерирование мощных

наносекундных импульсов. М., «Советское

Радио, 1974, с. 226-227.

2.Шмелев В. К. Рентгеновские аппараты, М., «Энергия, 1973, с. 265-266.

3.Патент США Л 3783289, кл. 250-417, опублик. 1974 (прототип).