Модулятор для питания газоразрядного источника ионов

( 484632 Союз Советских Социалистических Республик(23) Приори Опубликова Дата опубл ударственный комитет ета Министров СССР ет 509.75. Бюл 3) УДК 621.376.5(088,8) етень3 ло делам изобретений и. открытийД. Бутаковкий институт ядерной физики,Томском политехническом и(54) МОДУЛЯТОР ДЛЯ ПИТИСТОЧНИКА НИЯ ГА ИОНОВ РЯД НОГО 5 цтанця гязоразцведена ца черК АВТОРСКОМУ СВ Изобретение относится к технике формирования мощных прямоугольных импульсов миллисекундной длительности для питания газоразрядных устройств.Известен модулятор для питания газоразрядного источника ионов, содержащий источник питания, выход которого, шунтированный накопительным конденсатором, подключен через токоограничивающий резистор к катоду коммутирующего управляемого вентиля, В цепь анода последнего включена нагруз)ка. Кроме того, в модулятор входят выключающий управляемый вентиль, подключенный между точками соединения токоограничивающего резистора с катодом коммутирующего управляемого вентиля и одного из полюсов источника питания с нагрузкой, в цепь анода которого включен конденсатор, шунтированный последовательно соединенными перезарядными управляемым вентилем и катушкой индуктивности, и генератор запускающих сдвинутых импульсов. Два выхода генератора подключены соответственно к управляющим электродам выключающего и перезарядного вентилей. Такие модуляторы имеют низкий КПД и малую надежность.Цель изобретения - повышение надежности модулятора при колебаниях напряжения питания - до)стигается введением в него дополнительной катушки индуктивности, одновибраторя, логического элемента И - НЕ и формирователя управляющих импульсов. Причем дополнительная катушка цндуктивности, магнитно связанная с перезарядной катушкой индуктцвцосги, полка)очена через резистор к одному цз входов одцовцбраторя, выход которого соединен с одним цз входов логического элемента И - НЕ. Другой вход логического элемента подключен и третьему выходу генератора запускающих сдвцнутых импульсов, а выход логического элемента подсоединен к другому входу одновцбраторя и через формирователь управляющих импульсов к управляющему электроду коммутирующего вентиля,Схема модулятора для прядного источника ионов пртеже.Газоразрядный источник ионов (нагрузка) 1 соединен через коммутирующий управляемый вентиль 2 и токоограничивающий резистор 3 с накопительным конденсатором 4, зяряжаемым от высоковольтного источника питания 5. Коцтур выключения коммутирующего управляемого вентиля кроме накопительного конденсатора ц резистора 3 содержит управляемый выкгпочающцй вентиль 6 и коцдецсатор 7, цепь перезаряда которого состоит из перезарядного управляемого вентиля 8 и катушки цндуктцвностц 9, образующей с дополнительной катушкой индуктивности 10 понижающий трансформатор. В канал управления коммутирующим вентилем 2 входят генератор 11 запускающих сдвинутых импульсов, логический элемент И - 11 Е 12, формирователь 13 управляющих импульсов и одновибратор 14,Работает модулятор для питания газоразрядного источника ионов следующим образом,Генератор 11 вырабатывает три непрерывныс последователыюсти или серии сдвинутых одип относительно другого импульсов для управления коммутирующим 2, выключающим 6 и перезарядным 8 вентилями. Когда высоковольтный источник питания 5 еще не включен, одновибратор 14 не позволяет пусковым импульсам генератора 11 пройти логический элемент И - НЕ 12, поэтому импульсы включения коммутирующего вентиля 2 не вырабатываются, тогда как на выключающий 6 и псрезарядный 8 вентили управляющие импульсы поступают. Если теперь заряжать накопительный конденсатор 4, то сначала включится выключающий вентиль и конденсатор 7 зарядится через токоограничивающий резистор 3 до напряжения, которое меньше напряжения на накопительном конденсаторе примерно на величину падения напряжения на вентиле, после чего вентиль 6 самовыключается. Затем включается вентиль 8, который перезаряжает конденсатор 7 через катушку индуктивности 9. Этот цикл повторяется до тех пор, пока импульс напряжения с дополнительной катушки индуктивности 10 не достигнет уровня, при котором запускается одновиоратор 14.Хронирующая цепь одновибратора должна обеспечивать длительность неустойчивого состояния равновесия, т. е. длительность его импульса, превышающего период цастоты повторения импульсов модулятора. Тогда следующий пусковой импульс генератора 11 проходит логический элемент И - НЕ 12, возвращает одновибратор 14 в исходное состояние и запускает формирователь управляющих импульсов 13, последний включает коммутируюп,ий вентиль 2, появляется напряжение на разрядной камере источника ионов 1. Индуктивность катушки 9 и ее связь с дополнительной катушкой 10 выбирается так, чтобы включение коммутирующего вентиля произошло после прохождения начального участка напряжений на накопительном конденсаторе 4. Поэтому, когда через промежуток времени, равный длительности импульса на разрядной камере источника ионов, включается выключающий вентиль б, к коммутирующему вентилю прикладывается импульс 25 зо 35 40 45 50 55 обратного напряжения уже достаточно большей длительности, цтобы он выключился, Далее включается персзарядный вентиль 8, запускается одновибратор 14 и процессы повторяются.Когда модулятор для питания газоразрядного источника ионов работает группами импульсов, то после прохождения последнего импульса в группе одновибратор, оставшийся в состоянии неустойчивого равновесия, возвращается в исходное через время, определяемое его хронирующей цепью. Поэтому при поступлении следующей группы пусковых импульсов сначала выполняется описанный выше неполный цикл, т. е. срабатывают только вентили б и 8, перезаряжается конденсатор 7 и запускается одновибратор, а формирование импульсов на разрядной камере начинается со второго цикла. Предмет изобретения Модулятор для питания газоразрядного источника ионов, содержащий источник питания, выход которого, шунтированный накопительным конденсатором, подключен через токоограничивающий резистор к катоду коммутирующего управляемого вентиля, в цепь анода которого включена нагрузка, выключающий управляемый вентиль, подключенный между точками соединения токоограничивающего резистора с катодом коммутирующего управляемого вентиля и одного из полюсов источника питания с нагрузкой, в цепь анода которого включен конденсатор, шунтированный последовательно соединенными перезарядными управляемым вентилем и катушкой индуктивности, генератор запускщощих сдвинутых импульсов, два выхода которого подключены соответственно к управляющим электродам выключающего и пере- зарядного вентилей, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности модулятора при колебаниях напряжения питания, в него введены дополнительная катушка индуктивности, одновибратор, логический элемент И - НЕ, формирователь управляющих импульсов, причем дополнительная катушка индуктивности, магнитно связанная с перезарядной катушкой индуктивности, подключена через резистор к одному из входов одновибратора, выход которого соединен с одним из входов логического элемента И - НЕ, другой вход которого подключен к третьему выходу генератора запускающих сдвинутых импульсов, а выход логического элемента подсоединен к другому входу одновибратора и через формирователь управляющих импульсов к управляющему электроду коммутирующего вентиля.484632 Составитель В. Назарова Техред Т. Миронова Редактор Т. Юрчикова Корректор Н. Аук Типография, пр. Сапунова, 2 Заказ 3207/2 Изд.1835 Тираж 902 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5