Импульсный генератор для питания отклоняющих пластин ускорителя Советский патент 1983 года по МПК H03K3/53 

Изобретение относится к области импульсной техники и может быть использовано при разработке импульсны систем управления пучком заряженных частиц. Известен импульсный генератор, содержащий подмодулятор с зарядным дросселем и искусственной линией, и собственно генератор с частичным разрядом накопителя, которые могут быть использованы для питания отклог няющих пластин ускорителя ij . Однако эти генераторы невозможно использовать для генерации импульсов в широком диапазоне по длительности что обусловленно наличием в схеме импульсного трансформатора. Известен генератор, который содержит подмодулятор, в котором зарядный дроссель, зарядный диод, искусственная линия и источник сме1дения, шунтированный конденсатором фильтра, соединены последовательноJ генератор с част15чным разрядом накопителя, состоящий из импульсного автотрансформатор , управляемого ключа, коммутатора, высоковольтного выпряг/шталя, зарядного резистора, накопительного конденсатора и- импульсных трансформаторов, диод и источник электронов - Его недостатком является невозмож ность получения импульсов в диапазон 1-10 МКС при повышенных требованиях к форме. Это обусловлено наличием, в схеме импульсных трансформаторов и отсутствием цепи регулировки длитель ности импульсов. . Цель изобретения - расширение фун кциональных возможностей. Для этого в импульсный генератор содержащий накопительный конденсатор который подключен параллельно выпрямителю и параллельно коммутирующей лампе, искусственную линию, которая подключена своими выводами соответст венно к зарядному блоку, разрядному коммутатору и к первому выводу источ ника напряжения смещения, второй выйод которого соединен с общей шиной введены два дополнительных источника питания, второй вывод зарядного блока подключен к одному из выводов первого дополнительного источника питания, другой вывод которого соеди нен с общей шиной, второй вывод разрядного коммутатора подключен соот- ветственно к управляющему электроду коммутирующей лампы непосредственно, а к первому выводу источника напряжения смещения через резистор, отклоняющие пластины ускорителя через второй дополнительный источник питания включены параллельно коммутирующей лагдте. На чертеже приведена принципиальная схема генератора. Генератор содержит первый дополнительный источник 1 питания, зарядный блок из дросселя 2 и зарядного ключа 3,искусственную линию 4, источник 5 напряжения смещения с конденсатором 6 фильтра, разрядный коммутатор 7, резистор 8, ключ 9, резистор 10, выпрямитель 11, накопительный конденсатор 12, резистор 13, коммутирующую лампу 14, отклоняющие пластины 15, второй дополнительный источник 16 питания. Генератор работает следующим образом. На анод лампы 14 и на верхнюю пластину 15 от выпрямителя 11 через резистор 13 подают положительное напряжение. Лампа 14 закрыта отрицательныг-1 напряжением от источника 5. Величина положительного напряжения на верхней отклоняющей пластине превышает значение потенциала на нижней отклоняющей пластине и пучок заряженных частиц, проходя между пластинами, отклоняется от выходного окна ускорителя в сторону на ловушку. Таким образом, в исходномсостоянии устройстJ3O не выпускает пучок заряженных частиц из ускорителя. С приходом запускающего импульса на ключ 3 происходит резонансная зарядка искусственной линии 4 через дроссель 2 от последовательно включенных по отношению к линии 4 источника 5 и дополнительного источника 1, Величина зарядного напряжения линии ,, где U( - напряжение источника 5,U2 - напряжения дополнительного источника 1. По окончании процесса резонансной зарядки ключ 3 закрывается и линия 4 остается в заряженном состоянии. После подачи импульса управления на коммутатор 7, линия 4 начинает фop sиpoвaть на резисторе 8 прямоугольный импульс. Длительность формируемого на резисторе 8 импульса определяется интервалом времени между включением коммутатора 7 и ключа 9 в цепи регулировки длительности импульса. Так, если коммутатор 7 и ключ 9 будут включены одновременно, то ка резисторе 8 будет сформирован импульс, вдвое короче, чем в случае когда линия коммутирована только коммутатором 7. Величина резистора 8 равна волно- вому сопротивлению линии. Амплитуда импульса положительного напряжения на резисторе 8 равна UHMn 0-SUAftU,4U2

,Таким образом, напряжение на лампе 14 оказывается положительным и равным U.2 напряжению источника 1.

В этих условиях лампа 14 открывается и напряжение на ее аноде и на верхней из пластин 15 снижается. . Разность потенциалов на отклоняющих пластинах 15 оказывается равной нулю, поскольку напряжение источника 16 выбрано равным остаточному напряжению на лампе 14 в открытс состоянии. Пучок заряженных частиц проходит к выходному окну без отклонения и на выходе ускорителя получается икр пульсный пучок заряженных частиц с

длительностью и частотой заданными подмодулятором. .

Отсутствие в схеме импульсного трансформатора позволяет -обеспечить заданный диапазон длительностей импульсов от 0,5 МКС до 20 МКС при сохранении во всем диапазоне следующих тоебований к форме импульса: Длительность фронта tq, , МКС0,1

Длительность среза tcp мкм0,15

Неравномерность вершины высоковольтного импульса л и, % 1 Амплитуда импульса и, кВ.10

ИМПУЛЬСНЫЙ ГЕНЕРАТОР ДЛЯ ПИТАНИЯ ОТКЛОНЯЮЩИХ ПЛАСТИН УСКОРИТЕЛЯ, содержащи накопительный конденсатор, который подключен параллельно выпрямителю и параллельно коммутирующей лампе, искусственную линию, которая подключена своими выводами соответственно к зарядному блоку, разрядному коммутатору и к первому выводу источника напряжения смещения, второй вывод которого соединен с общей шиной, отличаюшийс я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, введены два дополнительных источника питания, второй вывод зарядного блока .подключен к одному из выводов первого- дополнительного источника питания, другой вывод которого соединен с общей шиной, второй вывод разрядного коммутатора подключен соответственно к управляющему электроду коммутирующей лампы непосредственно, а к первому выводу источника напряжения смещения через резистор, откло-няющие пластины ускорителя через в второй дополнительный источник пита(Л ния включены параллельно коммутирующей лампе. 00 со со со