Генератор высоковольтных импульсов

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик пц 569262 К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(51) Ч, Кл,Н 03 К 3/53 еооудеротаенный котентет СССР оо делам нэобретеннй н открытийОпубликовано 30.12.82, Бюллетень48 Дата опубликования описания 30. 12. 82(72) Авторы изобретения Е.И,Азаркевиц и Ю.А.Котов Научно-исследовательский институт высоких напряженийпри Томском ордена Октябрьской Революции и орденаТрудового Красного Знамени политехническом институтеим. С,М,Кирова(54) ГЕНЕРАТОР ВЫСОКОВОЛЬТНЫХ ИМПУЛЬСОВ 1Изобретение относится к высоковольтной импульсной технике, а именнок устройствам для Формирования мощныхимпульсов напряжения с малым временемнарастания на активной нагрузке,например на диоде сильнотоцного ус 5корителя.Известны генераторы высоковольтныхимпульсов с умножением напряжения, вкоторых для уменьшения времени нарасотания напряжения используется емкостная коррекция фронта импульса, содержащие зарядное устройство, зарядныерезисторы, накопительные конденсаторы и параллельно включенный управляемый срезающий разрядник и нагрузку 11,Недостатком таких генераторовявляется невозможность формированияпрямоугольных импульсов напряиения 2 оизменяющейся длительности.Наиболее близким по техницеской.сущности к данному изобретению является генератор, собранный по схеме 2умножения Аркадьева-Маркса, между высоковольтнь 1 м электродом отсекающего разрядника которого и землей включен корректирующий конденсатор, а между высоковольтным концом нагрузки и землей - управляемый срезающий разрядник 2 .Однако в таком генераторе корректирующий конденсатор, в отлицие от конденсаторов схемы умножения, должен выдерживать полное напряжение импуль-, са, которое может в отдельных случаях в 20-50 раз превышать зарядное напряжение. Он должен также обладать малой собственной индуктивностью (порядка 10 - 10 Г). При амплитуде напря" жения 10-1 ОВ и энергии импульса 10 Дж корректирующий конденсатор должен обладатьзначительной энергоемкостью (десятки килоджоулей), большими габаритами (несколько куб.м) и массой 1,несколько тонй). Изготовление его требует больших затрат, материалов,569262 4ния 5, так как напряжение теперьне распределяется между нагрузкой7 и индуктивностью схемы 5 умножения, а прикладывается непосредственно к нагрузке 7. Через определенноевремя происходит пробой промежуткас продуктами взрыва размыкателя 8тока, и импульс на нагрузке 7 срезается. Изменением длины провод 10 ников можно регулировать длительностьвыходного импульса.Применение размыкателя тока на основе электрических взрываемых проводников позволяет в 20 т 10 раз уменьшить ю 1 время нарастания импульса на нагрузке по сравнению с прямым разрядомна нее генератора импульсов напряжения, Использование размыкателя тока ду позволяет отказаться от корректируго ющего конденсатора,.срезающего разрядника и схемы управления им, что и в случае мегавольтных импульсов даетэкономию. труда и средств и экономически выгодно.з 25 При работе такого генератора после каждого срабатывания необходимазамена проводников размыкателя, Однако обычно к мощным генераторам непредъявляется требование высокой ю 30 частоты срабатывания. Замена проводников размыкателя требует несколькихминут, а стоимость их незначительна. Формула изобретения 3труда и времени, а промышленностьне выпускает конденсаторов, удовлетворяющих указанным требованиям, чтоприводит к трудностям при формировании прямоугольных импульсов напряженил с регулируемой длительностьюимпульса.Цель изобретения - формированиепрямоугольных импульсов напряженияизменяющейся длительности.Указанная цель достигается за счтого, что в генераторе высоковольтных импульсов, содержащем зарядноеустройство, зарядные резисторы, накопительные конденсаторы, коммутирущие разрядники, отсекающий разрядник с высоковольтным электродом,общую шину и нагрузку,которые вклюцены по схеме Аркадьева-Маркса, межвысоковольтным электродом отсекающего разрядника,и общей шиной вклюцен размыкатель тока из электрическвзрываемых проводников,Размыкатель тока представляетсобой фольгу или набор проволочек имеди, При прохождении тока через рамыкатель в некоторый момент происходит его электрический взрыв. Продукты взрыва, обладая высоким сопротивлением и электрической прочностьразрывают цепь с током. Моментомвзрыва можно управлять, изменяя сечение размыкателя.На чертеже представлена принципиальная электрическая схема генератора высоковольтных импульсов.Генератор высоковольтных импульсов состоит из зарядного устройства1, зарядных резисторов 2, накопительных конденсаторов 3 и коммутирующих разрядников 1, образующих схему5 умножения, а также из отсекающегоразрядника 6 с высоковольтным электродом нагрузки 7 и размыкателя 8тока электрицески взрываемых проводников.Схема работает следующим образом.После зарядки и срабатывания схемы5 умножения через размыкатель 8 начинает протекать ток, скорость кото,рого определяется индуктивностьюсхемы умножения. Когда ток черезразмыкатель 8 достигает величинызаданного тока импульса, происходит электрический взрыв размыкателя8 тока и ток переключается в нагрузку 7Время нарастания импульса нанагрузке 7 значительно меньше времени нарастания тока в схеме умноже 35Генератор высоковольтных импульсов,содержащий зарядное устройство,зарядные резисторы, накопительныеконденсаторы, коммутирующие разрядники,40отсекающий разрядник с высоковольтным электродом, общую шину и нагрузку, которые включены по . схеме Аркадьева-Маркса,о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью формированияпрямоугольных импульсов напряжения45изменяющейся длительности, между высоковольтным электродом отсекающегоразрядника и общей шиной включенразмыкатель тока из электрическихвзрываемых проводников.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРйф 318149, кл. Н 03 К 3/53, 1969,2. Голутвин И.А, Заневский О.ВКирюшкин Ю.Т., Устинов В,И, Генераторы для стримерных камер. "Приборыи техника эксперимента", Г 3, с.7 ч,1967,.Зубиетова Техред З.Палий орректор О.Била е Реда кт сн аказ 1 ал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектн 0663/11 Тираж ВНИИПИ Государственнопо делам изобре 113035, Москва, Ж,о комитета СССР ений и открытий Раушская наб., д. М 5