Генератор наносекундных высоковольтныхимпульсов

Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 11.0779 (21) 2797330/18-2с присоединением заявки Й 9 -Государственный ко СССР по дедам изобрет и открытий(54) ГЕНЕРАТОР ЧАНОСЕК 1 НЦНЫХ ВЫСОКОВОЛЬТНЫХ ИМПУЛЬСОВ но но ро ным ения - одновременно соковольтных импуль Цель изобформирование 0 сов на выход каждой секции Недоссостоитвают однвысоковоцией, чтнии илитекающихвременныторов. выащем то- лек- стие Изобретение относится к импульсй технике и может быть. испольэовадля питания искровых камер, лаэев и ускорителей.Известны быстродействующие генераторы наносекундных высоковольтных импульсов, содержащие секции малоиндуктивных конденсаторов, которые образованы электродами Г уплотняющими и центрирующими выступами, изоляторами секций и изоляторами разряд ных промежутков с искровыми разрядниками, электроды которых выполнены с отверстиями по оси (1 )Известен также генератор импульсх напряжений, содержащий секции алоиндуктивных конденсаторов е искровыми разрядниками, электроды которых выполнены с отверстиями по оси 2 1. аток известных устройств том, что они не обеспечивременного генерирования ьтных импульсов каждой сек-. необходимо при исследоваозбуждении одновременно пропроцессов, например одно- . запуск нескольких коммутаВ известных устройствах при пробое первого разрядника последующиеразрядники пробиваются последователно один за другим с определеннымвременем задержки между пробоями.Пробои Происходят в результате взаимодействия ультрафиолетового излучения и перенапряжения, возникаю- Ощего на последующих разрядниках припробое предыдущих. Величина времени задержки между пробоями разрядников обусловлена индуктивностьюи емкостью разрядного контура секциинтенсивностью облучения и перена пряжением, возникающим на данномразряднике при пробое предыдущего. Указанная цель достигается что в генераторе наносекундных соковольтных импульсов, содерж 25 секции малоиндуктивных конденс ров с искровыми разрядниками,троды которых выполнены с отве ями по оси, в отверстиях высок вольтных электродов разряднико щО, кроме первого и последнего, раны пусковые электроды, укрепленныев изолятооах на высоковольтныхэлектродах и соединенные резисторамиили конденсаторами между собой и с высоковольч;вым электродом первого разрядника так, что от высоковольтногоэлектрода первого разрядника допускового электрода предпоследнегоразрядника укреплена колонка последовательно соединенных резисторов иликонденсаторов, от которой ответвляются резисторы или конденсаторы ккаждому пусковому электроду. На фиг.1 приведена схема конструкции генератора; на фиг.2 - схема конструкции изолятора с диском для 15 соосного крепления к высоковольтному электроду.Быстродействующий генератор наносекундных высоковольтных импульсов со 20 держит конденсаторы 1 в секциях 2, электроды 3 которых образуют совместно с изоляторами 4 разрядных промежутков и изоляторами секциИ 5 герметичный сосуд б со сжатым рабочим газом, 25 в котором в осевых отверстиях электродов 3 укреплены высоковольтные 7 и заземленные 8 через зарядные резистоны (на фиг.2 не показаны) электроды разрядников с отверстиями по оси. В З 0 отверстиях высоковольтных электродов 7, кроме первого и последнего, размещены пусковые электроды 9, укрепленные в изоляторах 10, с дисками 11, соосно укрепленными на электродах 7, Диски снабжены отверстиями для облу-чения разрядников. Пусковые электроды 9 соединены резисторами или конденсаторами между собой и с высоковольтным электродом 7 первого разряд ника так, что от высоковольтного 40 электрода 7 первого разрядника до пускового электрода 9 предпоследнего разрядника укреплена колонка последовательно соединенных резисторов или конденсаторов 12, от которой от ветвляются резисторы или конденсаторы 13 к каждому пусковому электроду 9, С высоковольтным электродом 7 первого разрядника ре- зисторы соединены диском 14, который как и диски 11 снабжен отверстиями. Резисторы или конденсаторы 12 и 13 позволяют устанавливать заданную величину тока искры с каждого пускового электрода 9. Облучение разрядных промежутков ультрафиолетовым излучени. ем искры через отверстия в электродах разрядников и в дисках 11 и 14 в генераторе сохраняется, чтобы до минимума уменьшить величину тока с пусковых электродов 9. Основание 15 со держит пусковой разрядник 16 и канал 17 для заполнения сжатым рабочим газом сосуда б. Верхний электрод последней секции соединен с выходом 18 генератора. 65 Сборка генератора производится следующим образом.сВ основание 15 устанавливают заземленный и управляющий электроды пускового разрядника 16. В.канал 17 ввинчивают газопровод с манометром и вентилем (на фиг.2 не показаны). В изоляторы ступеней 5, снабженных резиновыми прокладками, ввинчивают собоих торцов электроды 3 до их герметичного уплотнения. На центрирующий выступ основания 15 навинчивают изолятор 4 разрядного промежутка с резиновыми прокладками. В его осевое отверстие ввинчивают электрод 3 с высоковольтным электродом 7 разрядника с изолятором 5 и электродом 3 в другом торце изолятора 5,настраивают разрядный промежуток между электродами 7 и 16 на заданное рабочее напряжение, вставляют в электрод 7 диск 14 с изолятором 10 и с резисторами или конденсаторами 12 и 13 и закрепляют диск 14 гайкой. В верхнем электроде 3 изолятора 5 в заданном положении укрепляют электрод 8 разряцника и получают секцию 2. На центрирующий выступ первой секции навинчивают вторую секцию и настраивают разрядный промежуток между электродами 7 и 8 на заданное рабочее напряжение и т.д, В изоляторы секций 5 устанавливают конденсаторы 1 и крепят их выводы к электродам 3.Быстродействующий генератор наносекундных высоковольтных импульсов работает следующим образом.Герметичный сосуд 6 генератора заполняют через канал 17 рабочим газом до заданного давления, Конденсаторы 1 заряжают от источника до заданного рабочего напряжения. Ток через резисторы 12 и 13, соединяющие пусковые электроды 9 с первым высоковольтным электродом 7, отсутствует, так как все высоковольтные электродыимеют одинаковые потенциалы. Если вместо резисторов установлены конденсаторы 12 и 13, то они не заряжены,так как их выводы расположены толькомежду высоковольтными электродамй, имеющими одинаковые потенциалы. При поступлении пускового импульса происходит искровой пробой пускового разрядника 16, облучение разрядных промежутков ультрафиолетовым излучением искры через отверстия, в электродах разрядников и в дисках 11, 14и коммутация первого разрядника генератора. В процессе коммутации первого разрядника потенциал первого высоковольтного электрода 7 падает по абсолютной величине и между пусковыми электродами 9 и высоковольтными электродами 7 всех разрядников: одновременно возникает разность потенциалов, которая обуславливает их одновременную коммутацию, Через резисторы 12 и 13 протекает заданнаявеличина тока искры, обеспечивающего Есоптимальное облучение разряднико В если вместо резисторов установлены конденсаторы 12 и 13, то они заряжаются заданной величиной тока искры, также обеспечивающего оптимальное облучение разр,ников, Одновременное 5 интенсивное облучение электродов .7 8иобусловливает их одновременный искроной пробой. Секции 2 пробоями разрядников соединяются последователь но и на выходе каждой секции показаны стреЯками и выходе 18 генераотора последняя секция одновременн ф рмируются рабочие импульсы, с ампно литудами напряжения в 2,3 и 4 и бо. лее раза превосходящими амплитуду импульса с выхода первой секции.Конструкция предлагаемого генератора в отличие от известных устройств, в которых при пробое первого разрядника последующие разрядники пробива ются не одновременно, а последовательно один за другим с определенным временем задержки между пробоями, позвовляет одновременно формировать высок -ольтные импульсы на выходе каждойосекции.о 25Предложенный генератор обусловли.вает существенное уменьшениевремени задержки рабочего импульса относительно пускового и разброса этого времени, повышение надежности работы генератора и стабильности импульсов. Формула изобретенияГенератор наносекундных высоковольтных импульсов, содержащий секции малоиндуктивных конденсаторов с искровыми разрядниками, электроды которых выполнены с отверстиями по оси; о т л и ч а ю щ и й с я темУ что, с целью одновременного формир в ания высоковольтных импульсов наовыходе каждой секции, в отверстиях высоковольтных электродов разрядников, кроме первого и последнегоР размещены пусковые электроды, укрепленные в изоляторах на высоковольтных электродах и соединенные резисторами или конденсаторами между собой и высоковольтным электродом первого разрядника так, что он высоковольтного электрода первого разрядника до пускового электрода предпоследнего разрядника укреплена колонка последовательно соединенных. резисторов или конденсаторов, от которой ответвляют ся резисторы или конденсаторы к каждому пусковому электроду.источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Месяц Г.А, Генераторы мощныхнаносекундных импульсов. фСоветскоерадио", 1974, с.43.2. Авторское свидетельство СССРР 351301, кл. Н 03 К 3/53, 28.10.70,822323 Риг ВНИИПИ Заказ 1891/81 Тираж 908 ПодписиФг илиал ППП "Патент",