Высоковольтный импульсный генератор Советский патент 1985 года по МПК H03K3/53 

Изобретение относится к технике формирования мощных высоковольтных импульсов с помощью двойных формирующих линий, в особенности в применении к мощным ускорителям электродов прямого действия, в частности, для получения сильноточ ных электронных пучков для нагрева плазмы и осуществления импульсной термоядерной реакции, для нака ки мощных газоразрядных лазеров и для создания мощных источников сверхвысокочастотных колебаний. Известен высоковольтный импульс ный генератор, состоящий из источника импульсов напряжения, двойной формирующей линии и обратных токопроводов lj . Ближайшим по технической сущнос ти решением к изобретению является высоковольтный импульсный генератор, содержащий источник импульсов напряжения, двойную формирующую ли нию с общим средним электродом, подключенным к одному из выводов источника импульсов напряжения и отдельными боковыми электродами, подключенными через обратные токоп воды ко второму выводу источника и пульсов напряжения 2j . Недостатками таких генераторов являются наличие предымпульса во время зарядки (напряжения на выход двойной формирующей линии до появления сформированного импульса) , у ранение которого затруднено наличием индуктивной связи между контурами зарядки двойной формирующей линии, а также увеличение эффективной зарядной индуктивности кажд го контура зарядки и времени заряд ки каждой из линий, двойной формирующей линии при заданном значении эквивалентной шунтирующей двойную формирующую линию .индуктивности,, обусловленное наличием индуктивной связи между контурами зарядки двой ной формирующей линии. Целью изобретения является уменьшение времени зарядки двойной фо мирующей линии и повьщ1ение помехозащищенности. Поставленная цель достигается тем, что в высоковольтном импульсном генераторе, содержащем источник импульсов, напряжения, двойную формирующую линию с общим средним электродом, подключенным к одному из выводов источника импульсов напряжения, и отдельными боковыми электродами, подключенными через обратные токопроводы ко второму выводу источника импульсов напряжения, источник импульсов напряжения и обратные токопроводы составлены из параллельных секций и пространственно распределены в направлении магнитного потока зарядных токов, причем источник импульсов напряжения помещен между обратными токопроводами. Параллельные секции источника импульсов напряжения могут быть распределены по замкнутому кольцу, а обратные токопроводы выполнены в форме замкнутых колец. На фиг. 1 приведена конструктивная схема высоковольтного импульсного генератора с цилиндрической геометрией; на фиг. 2 . то же с конической либо дисковой геометрией источника импульсов напряжения, обратных токопроводов и двойной формирующей линии. Высоковольтный импульсный генератор состоит из источника импульсов напряжения 1 типа АркадьеваМаркса, с емкостными накопителями электрической энергии 2 и коммутирующими элементами 3, пространственно распределенными в каждом каскаде по окружности, который соединен с двойной формирующей линией 4. Один и.з его выводов соединен с общим средним электродом 5 двойной формирующей линии, а другой посредством обратных токопроводов 6, 7 - с ее отдельными боковыми электродами 8,9. Все электроды двойной формирующей линии, а также обратные токопроводы 6, 7 имеют форму замкнутых колец (цилиндрических на фиг. 1 и конических либо плоских - на фиг.2). Отдельные боковые электроды двойной формирующей линии и обратные токопроводы являются частями экрана 10, в котором заключена вся конструкция. Для коммутации двойной формирующей линии в одну из ее линий включен многоканальный формирующий коммутатор 11 с искровыми каналами, пространственно распределенными по окружности. Генератор работает следующим образом.

Накопители энергии -1 источника импульсов напряжения заряжают от внешнего источника электропитания, затем путем инициирования срабатывания коммутирующих элементов 3 производят одновременную па8394224

рлллельную зарядку обеих линий 4 через обратные токопроводы 6 и 7, После этого осуществляют коммутацию двойной формирующей линии с 5 помощью коммутатора 11. При этом формируется ийпульс на ее выходе.

1. ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙ ИМПУЛЬСНЫЙ ГЕНЕРАТОР, содержащий источник импульсов напряжения, двойную формирующую линию с общим средним электродом, подключенным к одному из выводов источника импульсов напряжения, и отдельными боковьпчи электродами, подключенными через обратные токопроводы ко второму выводуисточника импульсов напряжения, отличающийся тем, что, с целью уменьшения времени зарядки двойной формирующей линии и повьше- ния помехозащищенности, источник импульсов напряжения и обратные токопроводы составлены из параллельных секций и пространственно распределены в направлении магнитного потока зарядных токов, причем источник импульсов напряжения помещен между обратньми токопроводами.2. Генератор по п. 1, отличающийся тем, что параллельные секции источника импульсов напряжения распределены по замкнутому кольцу, а обратные токопроводы выполнены в форме замкнутых колец.с ?

9 иг.2