Устройство импульсного питания ускорителя

(19) (11) 3(51) Н 0 5 Н 5 0 2 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЬПЪЙОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) (57) УСТРОЙСТВО ИМПУЛЬСНОГОПИТАНИЯ УСКОРИТЕЛЯ, содержащее индуктивный накопитель, коммутатор, источник зарядки индуктивного накопителя, ускорительный триод, управляющая сетка которого через разряд.ник соединена с индуктивным накопителем, а также источник вытягиваю-. щего напряжения, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения КИД устройства, индуктивный накопитель выполнен двухобмоточным, причем понижающая обмотка индуктивного накопителя соединена последовательно с источником его зарядки и коммутатором, а повышающая обмотка соединена последовательно с источником вытягивающего напряжения и ускорительным триодом, управляющая сетка которого подсоединена через управляемый разрядник к точке соединения повышающей обмотки индуктивного накопителя и источника вытягивающе- э го напряжения.. Изобретение относится к области систем импульсного питания ускорителей заряженных частиц прямого действия и предназначено, в частности, для использования в системах импульсного питания генераторов силь ноточных электронных пучков, находящих применение, например, для нагрева плазмы.Известны импульсные ускорители заряженных частиц прямого действия 10 с питанием от индуктивного накопителя энергии 1Их достоинством являются малые вес и габариты, что обусловлено сравнительно высокой удельной энер гоемкостью индуктивного накопителя по сравнению с емкостным.К недостаткам такого типа ускорителей можно отнести значительные потери при зарядке индуктивного накопителя током пучка заряженных час тиц.Наиболее близким техническим решением к изобретению является устроиство импульсного питания ускори-. 25 теля,. содержащее индуктивный накопитель, коммутатор, источник зарядки индуктивного накопителя, ускорительный триод, управляющая сетка которого через разрядник соединена с индуктивным накопителем, а также30 источник вытягивающего напряжения 2Недостатком этого устройства являются большие потери энергии при, зарядке индуктивного накопителя током электронного пучка. Это обусловлено тем, что в режиме зарядки индуктивного накопителя пучок электронов, ускоренный вытягивающим напряжением на промежутке катод-сеТка, на участке сетка-анод попадает в тормозящее 40 электрическое поле индуктивного накопителя и в значительной мере высаживается на электроды ускорительной трубки.45Целью изобретения является повышение КПД устройства.Поставленная цель достигается тем, что в устройстве импульсного питания ускорителя, содержащем индуктивный накопитель, коммутатор, источник зарядки индуктивного накопителя, ускорительный триод, управляющая сетка которого через разрядник соединена с индуктивным накопителем, а также источник вытягиваю- щего напряжения, индуктивный накопитель выполнен двухобмоточным, причем понижающая обмотка индуктивного накопителя соединена последовательно с источником его зарядки и ком мутатором, а повышающая обмотка соединена последовательно с источником вытягивающего напряжения и ускорительным триодом, управляющая сетка котррого подсоединена через управля емый разрядник к точке соединенияповышающей обмотки индуктивного накопителя и источника вытягивающегонапряжения.На чертеже представлена схема устройства.Устройство содержит последовательно соединенные низковольтный источник 1 зарядного напряжения, коммутатор 2 и первичную низковольтнуюобмотку 3 трансформаторного индуктивного накопителя 4, вторичная повышающая обмотка 5 которого соединена последовательно с ускорительным триодом б, имеющим катод 7,анод 8 и управляющий электрод 9,и источником 10 импульсного вытягивающего напряжения, включенныммежду катодом 7 и управляющим электродом 9 через управляемый разрядник 11.Устройство работает следующимобразом.В исходном состоянии коммутатор 2разомкнут. В начальный момент замыкается коммутатор 2, и начинается зарядка первичной обмотки 3 индуктивного накопителя 4 от низковольтного источника 1. После достижения током в первичной обмоткеиндуктивного накопителя 4 заданного значения срабатывает разрядник 11и при этом подается импульсное вытягивающее напряжение на управляющий электрод 9 триода б. В результате в зазоре катод-управляющийэлектрод генерируется электронныйток, ограниченный объемным зарядоми равный току накопителя 4, пересчитанному во вторичную обмотку 5.На участке управляющий электроданод триода б этот электронный токпопадает в тормозящее электрическоеполе, создаваемое индуктивностью рассеяния, заряжая ее и обесточивая одновременно коммутатор 2. В обесточенном состоянии коммутатор 2 отключается без дуги. При этом энергия, накопленная в магнитном поле накопителя 4 поддерживается теперь лишь за счет протекания тока по вторичной обмотке 5, замыкающегося через источник 10 и триод 6.После этого происходит пилообразное уменьшение импульсного напряжения П источника 10, вызывающего линейное во времени уменьшение интенсивности электронного пучка. В результате на выводах вторичной обмотки 5 накопителя 4 генерируется импульсное высокое напряжение прямоугольной формы амплитудой 1сксгде. - индуктивность вторичнойобмотки 5;амплитуда электронноготока;88 б 716 Составитель Е.МедведевРедактор Л.утехина Техред А.Бабинец Корректор А.Дэятко Заказ 107 05/б Тираж 845 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, .4- длительность сброса интенСсивности электронного пучка,Зарядка индуктивного накопителя в предложенном устройстве осуществляется не электронным пучком, а током от низковольтного источника 1 . 5 через коммутатор 2. Электронным пучком осуществляется здесь лишь зарядка индуктивности рассеяния трансформащорного индуктивного накопителя, которая обычно на один-два порядка 1 О меньше индуктивности соответствующей обмотки. При одинаковых с известным значениях вытягивающего напряжения 00, индуктивности высоковольтной обмоткии тока электронного пучка 1 время зарядки указанной индуктивности рассеянияво столько же раэ меньзше, во сколько Ь ) 1 в. Поскольку это время нахождения электронного пучка в тормозящем электрическом поле и обуславливает величину энергии, теряемой при высадке части пучка на электродах ускорительного триода, очевидно, что потери,наблюдаемые в данном устройстве, на одиндва порядка меньше, чем в известном, Следовательно, КПД устройства по сравнению с известным оказывается более высоким.