Генератор импульсов Советский патент 1985 года по МПК H03K3/53 

Изобретение относится к технике формирования мощных высоковольтных импульсов с фронтом нарастания 1030 НС с помощью двойных формирую1дих линийз в особенности в применении к сильноточным ускорителям электронов и ионов прямого действия, в час ности для сильноточных пучков электронов или ионов для нагрева термоядерной мишени и осущест вления импульсной термоядерной реакции, для накачки мощных газоразрядных лазеров, для создания мощных генераторов сверхвысокочастотных ко лебаний,. Известен генератор импульсов, со стоящий из зарядного устройства, за рядного коммутатора, двойной формирующей линии и токопроводов для зарядных токов, Однако известньй генератор обладает следующими недостатками: большее время зарядки линий за счет индуктивной связи между контурами зарядки при заданном значении эквивалентной шунтирующей двойную формиру ющую линию индуктивности, а также наличие предымпульса во время заряд ки (напряжение на выходе двойной формирующей линии до появления сфор мированного импульса), устранение которого затруднено наличием индуктивной связи между контурами зарядки двойной формирующей линии Ближайшим по, технической с тцности решением к изобретению является гене ратор импульсов, содержащий зарядное устройство, зарядньй коммутатор, общий прямой токопровод и два отдельны обратных токопровода для заряд.ных токов5 двойную формирующую линию имеющую один общий для обоих линий электрод, соединенный через общий прямой токопровод и зарядный коммута тор с одним полюсом зарядного устройства, и два отдельных электрода, Соединенные обратными токопроводами со вторым полюсом зарядного устройства, Однако указанньм генератор не лишен недостатков, отмеченных выше. Целью изобретения является уменьшение времени зарядки двойной формирующей линии и повьшение помехозащищенности. Цель достигается тем, что в генераторе импульсов5 содержащем зарядное устройство5 зарядный коммутатор 32 oSiiuni прямой токопрород i дпа отдельных обратньгх токопроиодя.,, двойную формирующую линию, имеюпг.ю обгний для обеих линий электрод, гоединсмпплй через общий токопроР.ОД и зарядный коммутатор с: одним по.гюсом зарядного устройства, и два отдельных электрода, соединенные обратными токопровода 5И со вторым полюсом зарядного устройств;ц зарядное устройство выполнено в виде двойной кольцевой электрическстй накопительной линии, содержапк-й общий электрод, соединенный через яаряд-ный коммутатор и общий прямо; токопровод с общим электродом лдюйной формирующей линии, и два отдельных электрода, соединеннь); к 1жльй обратН)1м токопроводом с одним из тде-пь- fbix электродов двойной (bopMnpyro- линии, зарядный коммутатор и (бщий прямой токоировод помспюиы между обратными токопровол.ами, а эаряд-ное устройство, зарядный коммутатор, обпшй прямой токопровод. и обратные токопроводы выполнены распределенными в направлении создаваемого зарядными токами магнитного потока между прямым и каждым ич обратных токопроводов, Например, вклюшно параллельно несколько зарядных коммутаторов или ()дин коммутатор с распределительным обьемным газовым разрядом и в качеет е каждого из электродо} зяряцНОГО устройства и ТОКОПрСГйОДОВ БКЛЛОчено несколько про юдников 1ши один проводник, имеющий больп1у1о в сравнении с расстоянием между электродами или токопроводами ширину. Кроме т о Г о 5 в г е и е р а т с; п е и м п у л ь с; о в обпИе и г;тлел1, электрогм. обп-ий прямой токопролод и обратные токопротзо ы сделанг; з (bopNie замкнутых колец, а зарядньп-i коммутатор выполнен pacпpeJ e.лeнным по замкьут :му кольцу. На фиг , 1 принбдена конструк схема генератора импульсов с и 1пиндрической геометрией; на фиг, 2 -то же, с конической, либо диековор геометрией зарядного устройства. Генератор импульсов состо;гг из зарядного устройства 1 j выпол} енного в виде двойной кольцевой электрмческой накопитв-пьной углнни :- двойной формирующей линии 2, соединенных между собой через кольцевой за1;ядный 3 коммутатор 3 и отрезки электрически зарядных линий, образованные прямым токопроводом 4 и обратньми токопроводами 5 и 6, являющимися частями экрана 7, в котором заключена вся конструкция, Зарядные электрические линии-заполнены диэлектриком с меньшей ди3,, -ктрической проницаемостью и имеют большую индуктивность на длины по сравнению с индуктивностью линий двойной накопительной линии зарядного устройства 1 и двойной формирующей линии 2, и высоковольтный ввод 8 для подключения дпой1 ой накопительной линии зарядного устро ства 15 к внешнему источнику электр ческой энергии - форМИрУ 011 ИЙ KOMt-.yтатор 9 двойной (Ьормируюпей линии с искровыми каналами, пространст3венно распределенными по окр%окности, общий 10 и отдельные 11, 12 электроды зарядного устройства 1. Работа генератора и тульсов осуществляется следуюптим образом. Сначала заряжают двойную электрическую накопительную линию зарядного устройства 1 от внешнего источника через высоковольтный ввод 8, затем включают зарядный коммутатор 3 и одновременно заряжают от двойной накопительной линии обе линии двойной формирующей линии 2 через зарядные линии., образованные прямым токопроводом 4 и обратными токопроводами 5 и 6. После этого осуществляют коммутацию двойной формирующей линии с формирующего коммутатора 9 и формируют импульс на выходе двойной формирующей линии.

1, ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСОВ, содержащий зарядное устройство, зарядный коммутатор, общий прямой то- копровод и два отдельных обратных токопровода, двойную формирующую линию, имеющую общий для обеих линий электрод, соединенный через общий прямой токопровод и зарядный коммутатор с одним полюсом зарядного устройства, и два отдельных электрода, соединенные обратными токопроводами с вторым полюсом зарядного устройства, отличающийся тем, что, с целью уменьшения времени зарядки двойной формируюЕ(ей линии и повьппения помехозащищенности, зарядное устрой,ство выполнено в виде двойной кольцевой электрической накопительной линии, содержащей общий электрод, соединенный через зарядный коммутатор и общий прямой токопровод с общим электродом двойной формирующей линии, и два отдельных электрода, соединенные каждый обратным то- копроводом с одним из отдельных электродов двойной формирующей линии, зарядный коммутатор и общий прямой токопровод помещены между обратными токопроводами, а зарядное устройство, зарядньй коммутатор, общий прямой токопровод и обратные токопроводы выполнены распределенными в направлении создаваемого зарядньми токами магнитного потока между прямым и каждым из обратных-токопроводов,2. Генератор импульсов по п,1, отличающийся тем, что, общие и отдельные электроды, общий прямой токопровод и обратные токопроводы сделаны в форме замкнутьк колец, а зарядный коммутатор выполнен распределенным по замкнутому кольцу.ю(Лс00сосо 4^IND00/НУ f