Генератор высоковольтных наносекундных импульсов

.С.ьсовР 1,на пОдна ожных с оронах ли 2 присоед жидким ди через отв Моче 1 чо 1- о 1.11 ии.иена сто 8рон шины заливка зводится 1. Цель рических естия а ы- ф ктриком прои9 в корпусебором геометпо математичденным в опи стигается воотношений ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЦТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕК А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Воробьев Г.А Руденко НГенератор наносекундных импулнапряжения 500 кВ. ПТЭ, 1 965,с.109-111,Р 1 гсЬ В.А., Ное 11 Ч.Т.8.рг 1 пср 1 е оЕ ггапв 1 епг Ь 1 еЬ -гаее еепегаг 1 оп. Ргоз. 1 ЕГ,11 4, р. 849-855, 1964.(54) ГЕНЕРАТОР ВЫСОКОВОЛЬТНЫХ НАНОСЕКУНДНЫХ ИМПУЛЬСОВ(57) Изобретение может быть использовано в источниках питания сильно точных ускорителен электронов. Целью изобретения является увеличениеплотности запасаемой энергии и формирование импульса прямоугольнойформы, Генератор состоит из изолированного корпуса 1, где между металлическими шинами 2 размещены ипакетов 3, состоящих из ш полосковыхлиний 4. Каждая полосковая линия 4состоит из двух обкладок, окруженныхизоляцией, свернутых в спираль .Разноименные обкладки расположены еским формулам, привесании изобретения, 4 илИзобретение относится к высоковольтной импульсной технике, а именно к конструкции высоковольтных импульсных генераторов и может бытьиспользован в качестве высоковольтНого источника питания сильноточных ускорителей электронов.Целью изобретения является увеЛичение плотности запасаемой энергии генератора и расширение области Применения путем формирования имПульса прямоугольной формы.На Фиг. 1 изображен накопитель генератора высоковольтных наносе кундных импульсов, разрез, на фиг.2- 1 азрез А-Ана Фиг.1; на Фиг.З - погосковая линия, свернутая в спираль и опрессованная; на фиг, 4 - электриЧеская схема генератора высоковольт йых наносекундных импульсов.В изоляционном корпусе 1 между йлоскими металлическими шинами 2 размещены пакеты 3, состоящие из полосковых линий 4, Например, на Фиг.1 и 25 изображено и = пакетов состоящих из8 полосковых Йиний. Каждая пЖосковая линия (Фиг.3) выполнена из двух металлических обкладок 5 и б, окукенных изоляцией 7 и свернутых в спираль, Полосковая линия опрессоваа в направлении, перпендикулярном оси свертывания Х при этом разноменные обкладки 5 и 6 расположены на противоположных сторонах линии. Динии наложены одна на другую, образуя пакет 3 (Фиг,1 и 2), причем разноименные обкладки пакета расположены на его противоположных сторонах. Пакеты размещены между наложен ными на разноименные обкладки пакетов проводящими шинами 2 так, что оси Х свертывания линий параллельны одна другой, Ширина шин 2 равна ширине обкладок 5 и б линии. Одна сторона каждой шины 2 присоединена к выводам 8, расположенным на стенках корпуса 1, Заливка жидким диэлектриком производится через два отверстия в корпусе, герметизжруемые проб ками 9.Генератор состоит из ш п полосковых линий, Количество полосковых линий ш в пакете определяется из условий создания в генераторе необходимого волнового сопротивления, равного , = шгде Ог и волновые сопротивления генератора и каждой полосковой линии, а также изгде с - скорость света;Т - длительность формируемогоимпульса;1 - длина полосковой линии;свернутой в спираль,Е - диэлектрическая проницаемостьс, - диэлектрическая постояннаяпри этом длительность импульса может составить до 1000 не.Генератор работает следующим образом.Сначала зарядное устройство 10 (Фиг,4) заряжает полосковые формирующие линии до необходимого напряжения. При этом на каждом из пакетов .3 напряжение равно 0, а на каждой линии П = П /щ.,В необходимый момент времени срабатывает коммутатор 11. В Формирующих линиях ближайшего к нагрузке 12 (К) пакета начинают распространяться волны снятия напряжения, в результате чего на согласованной нагрузке 12 появляется квазипрямоугольный импульс, сФормированный блйжайшим пакетом, Через некоторое время, которое можно оценить как е = -21 С- индуктивность полосковойлинии, образованной частьюшин 2, соединяющих два соседних пакета,емкость каждого из пакетов3, на нагрузке 12 формируется квазипрямоугольный импульс от второго пакетаи т,д. где Е Таким образом, на .нагрузке 12 появляется последовательность сдвинутых во времени один относительно другого импульсов, представляющих собой импульсы от каждого из пакетов, В результате их совместного действия на нагрузке Формируется прямоугольный импульс наносекундной длительности. соотношения зарядного напряжения генератора П, полосковой линии ПЯ, = = пй,), и выбирается из условия, что ш = Б/Е ( й, где Е - допустимая по электрической прочности напряженность в изоляции толщиной Й,Количество пакетов и определяется из следующего условиясТИ210 ЕГенератор высоковольтных наносекундных импульсов, содержащий накопитель, состоящий из полосковыхлиний, свернутых в спираль, помещенных в изоляционный корпус с выводами, заполненный жидким диэлектриком, зарядное устройство, коммутатор и нагрузку, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения плотности запасаемой энергии и расширения области применения путем формирования импульса прямоугольной формы, 15 полосковые линии в накопителе сгруппированы в и пакетов, размещенных в изоляционном корпусе между плоскими проводящими шинами, пакет состоит из ш полосковых линий, свернутых в 20 спираль и опрессованных в направлении, перпендикулярном оси свертывания, причем каждая линия выполнена в виде двух металлических обкладок, окруженных изоляцией, разноименные 25 обкладки расположены на противоположных сторонах линии, линии наложены одна на другую, а ширина обкладки и суммарная толщина изоляции всех наложенных одна на другую линий связаны 30 соотношением Й Роь ее, - волновое сопротивление генератора;толщина изоляции, - ширина обкладки; где 35 5 15417Формула изобретения И, - агнитная постоянная,относительная диэлектрическая проницаемостьизоляции;Е - диэлектрическая постоянная,число пакетов и определяется из условиясТи 21 аЕ где с - скорость светаТ - длительность формируемогоимпульса;1 - длина полосковой линии,свернутой в спираль,а число линий в пакете ш равноБгя 2 дгде Б - зарядное напряжение генератора;Е - рабочая напряженностьэлектрического поля в диэлектрике линии;д - толщина изоляции линии, пакеты размещены между упомянутыми шинами таким образом, что оси свертывания линий параллельчы одна другой, шины наложены на разноименные обкладки пакетов, ширина шин равна ширине обкладки линий, подсоединена . к выводам, расположенным на стенках корпуса, к которым присоединены зарядное устройство, коммутатор и нагрузка.-Ф Зякая 289Тира; 663 Подписное ВЦИИПИ Государственного комитета по иябретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж.1, Раушская цаб., д. 4/5Произволтв ццо-ц.здательский комбинат "Патент", г. ужгород, ул. Гагарина, 101