Устройство импульсного питания ускорителя

ОП ИСАНИЕИ,ЗОБРЕТЕ Н ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоввтсиихСоцналнстнчаскмаРеспублик оц 818452(51)М. Кл. с присоелииениеат заявки М Н 05 Н 5(02 Гоеударетеанлый комитет СССР де делан ааебретеакк и етерыткЯ.6(088.8) Дата опубликования описания 23,12.82 71) Заявител СТРОЙСТВО ИМПУЛЬСНОГО ПИТАНИЯ УСКОРИТЕЛ а воости рас часто неприемлемо личению индуктив трансформатора и тов устронства, что вторых, ведет к уве сеяния импульсногому с этим искажени нною о мы имп Изобретение относится к области систем импульсного питания ускорителей заряженных частиц прямого действия и предназначено, в частности, для использования в системах импульсного питания генераторов сильноточных электронных пучков нагрева плазмы и т, д.Известны схемы генераторов импульсов, формирующих. на ускорительном диоде высоковольтные импульсы напряжения, содержащиевысоковольтный импульсный трансформатор,то к первичной обмотке которого через коммутаторподключен предварительно заряженный от источника питания накопительный конденсатор, а ко вторичной обмотке подключен ускорительный диод 11. Недостатком такого генератора является сравнительно малая величина энергии, передаваемая в пучок электронов, поскольку оиа ограничена возможностями импульсного трап форматора. Величина передаваемой трансфор 2 матором энергии пропорциональна числу витков и сечению сердечника, Но их увеличение, во. - первых, приводит к возрастанию веса,й. габарнф Р УВ качестве прототипа выбран генератор импульсов 21, содержащий последовательно соединенные источник зарядного напряжения, заряд. ный элемент и емкостный накопитель энергии, который через управляемый коммутатор соедв. нен с первичной обмоткой импульсного трансформатора, к высоковольтному выводу вторич. ной обмотки которого подключен один из выводов вторичной обмотки трансформаторного индукпвного накопителя, первичная обмотка которого через коммутатор соединена с источ тником зарядного, тока, причем вторичная обмотка импульсного трансформатора шунты. рована другим коммутатором, а к его низковольтному концу подключен анод ускори. тельного диода.К недостаткам прототипа следует отнести сложность, а также большой вес. и габариты устройства, обусловленные, наличием высоко.3 818457вольтного емкостнога накопителя и обостри.1теля.Целью изобретения является упрощениеустройства.Указанная цель достигается тем, что визвестном устройстве, содержащем последовательно соединенные источник зарядного напряжения, зарядный элемент и емкостныйнакопитель энергии, который через управляемый коммутатор соединен с первичнойобмоткой импульсного трансформатора, к высоковольтному выводу вторичной обмоткикоторого подключен один из выводов вторич.ной обмотки трансформаторного индуктивногонакопителя, первичная обмотка которого черезкоммутатор соединена с источником зарядноготока, причем вторичная обмотка импульсноготрансформатора шунтирована другим коммутатором, а к его низковольтному концу подключен анод ускорительного диода, к крайнимвыводам вторичных обмоток импульсного трансформатора и индуктивного накопителя подклюцен взрывной проводник, параллельно которомувклЮчен ускарительный диод.Предлагаемое устройство поясняется схемой.Устройство содержит последовательно соединенные источник 1 зарядного напряжения, ззрядный элемент 2 и емкостный накопитель 3энергии, который через управляемый коммутатор 4 соединен с первичной обмоткой импульсного трансформатора 5, к выводам вторичнойобмотки которого подключена цепь иэ соединенных последовательно вторичной обмоткитрансформаторного индуктивного накопителя 6,первичная обмотка которого через коммутатор7 соединена с источником 8 зарядного тока,и взрывного проводника 9, шунтированногоускорительным диодом 10, причем вторичнаяобмотка импульсного трансформатора 5 шунтирована коммутатором 11,Работа устройства происходит следующимобразом,В исходном состоянии коммутаторы 4 и11 разомкнуты, а коммутатор 7 замкнут, Приэтом емкастный накопитель 3 заряжен от источника 1 через зарядный элемент 2 до максимального напряжения, а в первичной обмоткетрансформаторного индуктивного накопителя6 протекает ток ат источника 8 зарядного токачерез коммутатор 7. При замыкании комму.татара 4 импульсное высокое напряжение, гене арируемое на вторичной обмотке импульсноготрансформатора 5, прикладывается в указаннойна схеме полярности через взрывной проводник9 к индуктивности рассеяния трансформатор.наГа индуктивного накопителя 6. Под действием 55этого напряжения начинается зарядка такамукаэанной индуктивнасти рассеяния. Этот токпротекает нацепи: коммутатор 7 и источник 8 4в налравлении, обратном исходному току.Амплитуда импульсного напряжения на вторичной обмотке импульсного трансформатора выбрана так, чтобы максимальный ток, устанав. ливающийся под его действием в цепи коммутатора 7 и источника 8, был бы равен или чуть превышал исходный ток в этой цепи, При этом происходит бездуговое отключение коммутатора 7 в обесточенном состоянии. С этого момента вся энергия индуктивного накопителя 6 сохраняется в нем за счет протекания тока лишь во вторичной его обмотке, Этот ток замыкается через вторичную обмотку импульсного трансформатора 5 и взрывной проводник 9. После этого замыкается коммутатор 11, шунтируя импульсный трансформатор 5 и взывается проводник 9, Проводник 9 может взрываться с помощью взрывчатого вещества или с помощью электрического взрьва эа счет разогрева протекающим по нему током, или в сочетании того и другого. После размыкания взрывного проводника 9 вторичная обмотка индуктивного накопителя 6 с запасенным в ней током оказывается, подключенной через замкнутый коммутатор 11 к ускорительному диоду 10, Поскольку ток в индуктивном накопителе мгновенно прекратиться не может, то на ускорительном диоде генерируется высо, кое напряжение, обусловленное вольт-амперной характеристикой диода, которое вызывает ток электронного пучка, величина которого равна току запасенному во вторичной обмотке индуктивного накопителя 6, Фронт импульса напряжения обусловлен скоростью срабатьвайия последней ступени взрывного проводника 9 (в случае, если он выполнен многоступенчатым), которая может быть достигнута достаточно высо кой,. чтобы сформировать фронт не хуже, чем в прототипе, По мере разрядки индуктивного накопителя происходит спад интенсивности электроннога пучка, после чего процессы прекращаются.Таким образом, по сравнению с прототипом, в заявляемом устройстве высокольтная конденсаторная батарея и разрядник -обостритель заменены взрывным проводником, что значитель но упрощает конструкцию устройства, Йижает его вес и габариты.Формула изобретенияУстройство импульсного питания ускорителя, содержащее последовательно соединенные источточапс зарядного напряжения, зарядный элемент и емкостный накопитель энергии, который через управляемый коммутатор соединен с первичной обмоткой импульсного трансформатора, к вь 1- соковольтному вьводу вторичной обмоткиоставитель Е, МедведевТехред М.Тенер КорректорИ. Ватрушкина Редакт рист 862ета СССб., д. 4/ 8 Ти ВНИИПИ Государственного к по делам изобретений и отк 113035, Москва, Ж.35, РаушскаяЗаказ 10 Подписи Филиал ППП "Патент", г., 4 5 , 818457 6которого подключен один нэ выводов вторич. обмоток импульсного трансформатора и индук.ной обмотки трансформаторного индуктивного тивного накопителя подключен взрывнойнакопителя, первичная обмотка которого через проводник, параллельно которому включенкоммутатор соединена с источником зарядного ускорительный диод.тока, причем вторичная обмотка импульсного 5 Источники информации,трансформатора шунтирована другим коммута- принятые во внимание при экспертизетором, а к его низковольтному концу подклю. 1. Авторское свидетельство СССР йф 22472,чен анод ускЬрительного диода, о т л и ч а . кл. Н 05 Н 5/ОО, опублик, 1968.ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения 2. Авторское свидетельство СССР Нф 612397,;устройства, к крайним выводам вторичнъцс 1 ф кл, Н 03 К 3/53, 978,Ф