Импульсный генератор для питания отклоняющих пластин ускорителя

Изобретенн относится к высоковольтной импульсной технике и может быть использовано в импульсных ускорителях заряженных частиц с регулируемой длительностью импульса тока.Пель изобретения - повышение надежности генератора за счет повышения помехозащищенности и уменьшения количества элементов генератора.На Фиг. 1 приведена принципиальная схема импульсного генератора; на Фиг, 2 - осциллограммы работы генератора.На фиг. 2 приняты следующие, обозначения: ч - входной управляющий импульс; О - напряжение на сетке коммутаторной лампы; В- напряжение наотклоняющих пластинах ускорителя; ъ,- Форма импульса тока до отклоняющих пластин и после их прохожде 15 20 ния соответственно.Импульсный генератор для питания отклоняющих пластин ускорителя содержит высоковольтный источник 1 напря жения, положительный вывод которого через резистор 2 соединен с отклоняющими пластинами 3 и анодом коммута- торной лампы 4, катод которой соединен с общей шиной. Отрицательный вывод источника 5 напряжения смещения соединен с обкладкой конденсатора 6 смещения, концом вторичной обмотки импульсного трансформатора 7 и выводом коммутирующего элемента 8, в качестве которого могут быть использованы управляемые полупроводниковые или электронные приборы (транзисторы, лампы). Сетка коммутаторной лампы 4 соединена с началом вторичной обмотки 40 импульсного трансформатора 7 и анодом первого диода 9, катод которого подсоединен к второй отклоняющей пластине 3 и обкладке конденсатора 10, а вторая обкладка его соединена 45 с общей шиной, к которой также подсоединены отрицательный вывод высоковольтного источника 1 напряжения, положительный вывод источника 5 напряжения смещения, вывод коммутирующего50 элемента 8, конец первичной обмотки импульсного трансформатора 7 и анод второго диода 11, катод которого соединен с началом первичной обмотки импульсного трансформатора 7 и второй обкладкой конденсатора 6 смещения.Импульсш 1 й генератор для питания отклоняющих пластин ускорителя работает следующим образом. В исходном состоянии отклоняющие пластины 3 и конденсатор 10 заряжены от высоковольтного источника 1 напряжения через резистор 2, а конденсатор 6 смещения поддерживает на сетке закрытой коммутаторной лампы 4 отрицательное напряжение. Коммутирующий элемент 8 заперт, При поступлении на его вход управляющего импульса П р (фиг. 2 а), длительность которого определяется необходимой длительностью токового импульса С ускорителя, он открывается. При этом отрицательно заряженная обкладка конденсатора 6 соединяется через коммутирующий элемент 8 с общей шиной, следовательно отрицательное смещение снимается с сетки коммутаторной лампы 4. Одновременно конденсатор 6 разряжается через первичную обмотку трансформатора 7 и коммутирующий элемент 8, при этом на вторичной обмот- ке Формируется положительный импульс, который и открывает коммутаторную лампу 4 (Фиг. 2 б) . Если на управляющем импульсе появляются выбросы большой амплитуды, они ограничиваются цепью диод 9 - конденсатор 10.Разряд отклоняющих пластин 3. ускорителя происходит через промежуток анод - сетка коммутаторной лампы 4 и диод 9.Формирование импульса тока заданной длительности отклоняющими пластинами 3 ускорителя происходит следующим образом. При заряженных отклоняющих пластинах 3 частицы, проходя между ними, отклоняются от осевой траектории и, следовательно, выпадают из общей длительности токового импульса (Фиг. 2 в, д). Для формирования фронта токового импульса открывается коммутаторная лампа 4, причем отклоняющие пластины 3 разрядятся через ее промежуток анод - сетка и диод 9, при этом частицы пролетают пластины 3, не отклоняясь от осевой траектории, и попадают в ускоряющую секцию (фиг. 2 в, г, д). А для формирования заднего Фронта токового импульса запирается коммутаторная лампа 4 путем закрывания коммутирующего элемента 8. При этом прекращается разряд конденсатора 6 смещения, т,е, прекращается формирование положительного импульса,и отсоединяется конец вторичной обмотки трансформатора 7 от общей шины, т.е, отрицательно заряженнаяобкладка конденсатора 6 прикладывается к сетке коммутаторной лампы 4 через вторичную обмотку импульсного трансформатора 7, Диод 11 служит для эакорачивания импульса обратной полярности появляющегося на первичной обмотке импульсного трансформатора 7. Отклоняющие пластины 3 заряжаются через резистор 2 от высоковольтного источника 1 напряжения, попавшие частицы вновь отклоняются от осевой .траектории, следовательно, не попадают в процесс ускорения (фиг. 2 в, г, ду.Обычно отклоняющие пластины устанавливаются между источником электронов и ускоряющей секцией. Обшее управление генератором осуществляется от блока синхронизации всего ускорителя.Таким образом, повышение надежности импульсного генератора происходит за счет уменьшения количества источников напряжения, а также за счет изменения схемы формирователя 1 управляющих импульсов, включающих меньшее количество элементов, причем они должны выдерживать меньшее значение напряжения, а следовательно, повышается надежность их работы. Это происходит вследствие того, что при формировании управляющего импульса коммутирующий элемент, открываясь, снимает отрицательное напряжение с сетки коммутаторной лампы путем присоединения отрицательно заряженной обкладки конденсатора смещения к общей шинеПри разряде конденсатора смещения -через первичную обмотку импульсного трансформатора, на вторичной формируется положительный управляющий ийпульс, амплитудное значение которого по абсолютной величине равно величине напряжения смещения. Кроме того, источник напряжения смещения и конденсатор смещения служат как для соединения отрицательного напряжения на сетке коммутаторной лампы, так и для формирования управляющих импульсов.Введение конденсатора .10 позволяет повысить надежность, так как в схеме генератора не используется дополнительный источник напряжения, причем конденсатор .заряжается от высоковольтного источника напряжения через резистор и отклоняющие пластины ускорителя до величины напряжения, рав 2530 ной лампы, катод которой подсоединенк общей шине, отрицательному выводувысоковольтного источника напряжения,положительному выводу источника напряжения смещения, отрицательньп выводкоторого соединен с обкладкой конденсатора смещения, коммутирующий элемент, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения надежности, 40 Введены два диода импульсный трансформатор, конденсатор, одна обкладка .которого соединена с второй отклоняющей пластиной и катодом первогодиода, анод которого соединен с сет кой комчутаторной лампы и началомвторичной обмотки импульсного трансформатора, при этом ее конец подключен к отрицательному выводу источника напряжения смещения, выводу коммутирующего элемента и обкладке конденсатора смещения, вторая обкладкакоторого соединена с катодом второгодиода и началом первичной обмоткиимпульсного трансформатора, конецкоторой соединен с общей шиной, ккоторой также подсоедийены вторая обкладка конденсатора, анод второгодиода и второй вывод коммутирующегоэлемента. 5 1 О 15 20 ного падению напряжения на коммутаторной лампе. Причем величина этогонапряжения обычно соответствует положительному значению управляющих импульсов и яьляется достаточной дляоткрывания коимутаторной лампы. Кроме того, цепь иэ конденсатора и первого диода, анодом подключенного ксетке коммутаторной лампы, являетсяограничителем для положительных управляющих импульсов, что также повышает надежность генератора путем защиты сетки коммутаторной лампы отвысоковольтных импульсов, возникающих от внешних помех,Разряд отклоняющих пластин ускорителя происходит не через всю коммутаторную лампу, а через промежутоканод - сетка, что сокращает времяформирования фронта и спада токовогоимпульса ускорителя,Формула изобретения Импульсный генератор для питания отклоняющих пластин ускорителя, содержащий высоковольтный источник напряжения, положительный вывод которого через резистор соединен с отклоняющей пластиной и анодом коммутатор1598129 г Составител Техред Л,О И.Беляковайньпс, Корректор С.Шек Редактор А.Мотыл Тираж 665комитета по изобретениям Москва, Ж, Раушская на нат "Патент", г, Ужгород, ул, Гагарина, 101 роизводствецно-издательскии аз 3069НИИПИ Госу ственно 11303Подписное ткрытиям при ГКНТ ССС д, 4/5