Генератор импульсов высокого напряжения

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ИТЕЛЬСТВУ Сфеэ СфветскнхСфцеанстнчесннхРмнублнк .(61) Дополмительмфе к авт. сеид-ву(22 Заявлено 1 Ю 179 (21) 2843203/18-21 Ф) М л с присоединением заявки йф(23) Приормтет Н 03 К 3/53 Гесухарствсннмй кемвтст СССР ве юмам изебРстфяяй к еткрытяя(088.8) Дата опубликования описания 15.1081(72) Авторы изобретения В.И.Золотых, В.В.Конотоп и .б,Рудаков Харьковский ордена Ленина политехнический йнотнтуу " им.В.И.Ленина(54) ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСОВ ВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯ1 Изобретение относится к высоковольтной импульсной технике, предназначено для получения импульсов высокого напряжения с коротким фронтом и может быть использовано для питания рентгеновских трубок, стримерных камер, для исследования электрической прочности диэлектриков.Известно устройство для получения импульсов высокого напряжения с коротким фронтом, содержащее емкостный накопитель энергии, подсоединенный к источнику энергии, последова" тельно соединенный с коммутатором, имеющим электродную системы,. которой являются или электроды коммутатора, или дюралюминиевые кольца, расположенные между диэлектрическими колЬ- цами (,13.20 Недостатком этого устройства яв" ляется неравномерное распределение потенциалов в Объеме, занимаемом электродной системой коммутатора во время заряда емкостного накопителя, что вызвано неоднородностью электрического поля в случае, когда указанная электродная система имеет только два электрода, и наличием паразитных, емкостей укаэанной электродной сис темы на землю, когда эта система имеет более двух электродов.Указанный недостаток снижает электрическую прочность электродной системы коммутатора, ограничивает величину ее рабочего напряжения, а, соответственно, и амплитуду получаемого импульса, приводит к необходимости уменьшать паразитную емкость путем увеличения расстояния между элект" родной системой и землей и, таким образом, повышать паразитную индуктивность коммутатора, а значит, и увеличивать длительность фронта получаемого импульса. Наиболее близким к изобретению является генератор импульсов высокого напряжения, содержащий емкостный накопитель энергии, соединенный с источником энергии и имеющий две ос новные коакснальвые обкладки, между которыми находится диэлектрик, при этом емкостный накопитель энергии, последовательно соединенный с коммутатором, выполненным в виде разряд" ника, имеющего многозазорную электродную систему из дюралюмнниевых колец, между которыми расположены диэлектрические кольца. Внешняя коак873391сиальная обкладка емкостного накопителя является одновременно корпусомустройства 2.Недостатком этого устройства является ограниченная возможность получения импульсов напряжения с высо- .кой амплитудой и коротким Фронтом,что объясняется неравномерным распределением потенциалов по многозазорной электродной системе во времязаряда емкостного накопителя энергии.Неравномерное распределение потенциа Олов вызвано наличием паразитной емкости этой системы на землю, корпус уст.ройства, что уменьшает электрическуюпрочность коьмутатора, понижает егорабочее напряжение и рабочее напряжение устройства в целом. Увеличенное расстояние в данном устройствемежду коммутатором и землей, приня, тое для выравнивания распределения потенциалов вдоль многозазорной элект Ородной системы коммутатора повышаетиндуктивность узла коммутации и приводит к увеличению длительности Фронта получаемого импульса.Цель изобретения - повышение амплитуды получаемых импульсов и уменьшение длительности Фронта этих импульсов,Поставленная цель достигается тем,что в генераторе импульсов высокогонапряжения, содержащем подсоединенный к источнику энергии емкостной накопитель энергии с основными обкладками, последовательно соединенный скоммутатором, имеющим высоковольтныйи низковольтный электроды и многозарядную электронную систему из прородящих колец, расположенных междудиэлектрическими кольцами, в емкостной накопитель энергии между основными обкладками введены дополнитель Оные обкладки, кромки которых распределены вдоль многозазорной электродной системы коммутатора.Кроме того, в него дополнительномогут быть введены экраны, соединенные с дополнительными обкладками 45емкостного накопителя энергии, кромкикоторых распределены вдоль многозазорной электродной системы коммутатора,На Фиг.1 показан генератор импульсов высокого напряжения, у которого закраины дополнительных обкладок распределены вдоль электродной системы коммутатора, продольный разрез; на Фиг.2 - то же, закраины вновь введенных в генератор и соединенных с дополнительными обкладками экранов распределены вдоль электродной системы комкутатора.Генератор импульсов высокого нап ряжения содержит емкостный накопитель энергии, имеющий основные об-.кладки 1 и 2,коммутатор, имеющийвысоковольтный электрод 3, низковольтный электрод 4, многозаэорную 65 4электродную систему 5, выполненнуюиз проводящих колец, расположенныхмежду диэлектрическими кольцами б,дополнительные обкладки 7, расположенные между основными обкладками 1и 2, источник энергии 8. Кромки 9дополнительных обкладок 7 распределены вдоль электродной системы 5.Генератор импульсов высокого напряжения может содержать экраны 10,соединенные с дополнительными обкладками 7. При этом кромки 11 экранов10 распределены вдоль электроднойсистемы 5.Генератор импульсов высокого напряжения работает следующим образом.Источник энергии 8 импульсов заряжает емкостный накопитель энергии.Ври импульсном заряде емкостного накопителя между обкладками 1 и 2 появляется импульсное напряжение. Распределение потенциалов вдоль электродной системы б во время заряда емкостного накопителя определяется в основном потенциалами кромок 9, так какемкость между кольцами системы 5 значительно меньше, чем между дополнительными обкладками 7. К тому жекромки 9 экранируют электродную систему 5 от земли, которой в данном примере является обкладка 1, и, такимобразом, практически полностью устраняется паразитная емкость системы5 на землю. Так как емкости междуобкладками 7 равны между собой, тонапряжение между соседними обкладками равны друг другу, т.е. потенциалы по обкладкам 7, а, следовательно,и по кромкам 9 распределены равномер"но,Следовательно, равномерно и распределение потенциалов вдоль электродной системы 5, что увеличивает ее электрическую прочность и пбзволяет уменьшить диаметр внешней обкладки 1, приблизив ее к коммутатору, и, тем самым, уменьшить индуктивность узла коммутации, После заряда емкостного накопителя происходит срабатывание коммутатора и на выходе генератора, которым является низковольтный электрод 4, формируется импульс напряжения с коротким Фронтом и высокой амплитудой.Генератор импульсов высокого напряжения в случае, когда диаметр емкостного накопителя соизмерим с дна.". метром разрядника или меньше его, может содержать экраны 10. При этом, предлагаемый генератор работает точно так же, как и в приведенном примере, только в этом случае потенциа" лы распределяются вдоль электродной системы 5 не кромками 9 дополнительных обкладок 7, а кромками 11 экранав 10.Генератор импульсов высокого напряжения позволяет увеличить амплнтуду получаемых импульсов примерно в два раза,или, сохраняя ту же амплитуду, уменьшить длительность получаемого имйульса примерно в два раза. При этом стоимость генератора не увеличивается, так как генератор может иметь меньшие. размеры по сравнению с известными устройствами за счет более равномерного распределения поля вокруг коммутатора.формула изобретения1. Генератор импульсов высокого напряжения, содержащий подсоединенный к источнику энергии емкостной накопитель энергии с основными обкладками, последовательно соединенный с коммутатором, имеющим высоковольтный и низковольтный электроды и многозарядную электродную систему,из проводящих колец, расположенных между диэлектрическими кольгами, о т -9 л и ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюповьацения амплитуды получаевеас импульсов,и уменьшения длительностифронта этих импульсов, в емкостнойнакопитель энергии между основнымиобкладками введены дополнительные обкладки, кромки которых распределенывдоль многозазорной электродной систтемы коюутатора.2. Генератор по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, чтов него введены 1 О соединенные с донолнительнвва обкладками емкостного накопителя энергииэкраны, кромки которых распределенывдоль многозазорной электродной системы коммутатора.35 Источники информации,.принятые во внимание при экспертизе1. Приборы и техника эксперемента", 1962, т.7, М 1, с.96.