Генератор высоковольтных наносекундныхимпульсов

О П И С А Н И Е ( )849457ИЗОБРЕТИ Н ИЯ Союз СоветскихСоциалистическиеРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(23)Приоритет по делам маебретеммм и открытии(54) ГЕНЕРАТОР ВЫСОКОВОЛЬТНЫХ НАНОСЕКУНДНЫХ ИМПУЛЬСОВ 1Изобретение относится к высоковольтной импульсной технике, и может быть использовано в устройствах формирования высоковольтнык наносекундных импульсов.Известно устройство аля формирования высоковольтнык наносекунанык импульсов, содержащее. генератор импульсных напряжений, выход которого соединен со входом формирующей линии, подключенной через обостряющий разрядник яа нагруз куформирующую линию заряжают от генератора импульснык напряжений цо напряжения, равного пробивному напряжению обостряющего разрядника, который пробивается, и на нагрузке формируется импульс наносекундной длительности 1,Недостатком этого устройства является то, что нестабильность амплитуцы напряжений от импульса к импульсу определяется неуправляемым разрядникомт его пробивное напряжение подверженостатистическому раэбросу т,е. пробоЯ разрядника происходит с существенной нестабильностью во времени, КПДустройства ниэкиЯ так как пробой разрядника происходит не в моментмаксимума заряаного напряжения.Известен также генератор цля формирования высоковольтных наносекун-дных импульсов, соаержащий источникзарядного напряжения, выход которогопоцключен к вкоау накопительногоустройства, выход последнего соецинен 10.с обостряющим разрядником, к которомуподключена нагрузка. Для синхронизацииработы источника зарядного напряженияи обостряющего разрядника используетсясамостоятельный блок управления.15В момент цостижения максимуманапряжения в накопительном устройстве,запускают обостряющий раэряаник,накопительное устройство разряжаетсяи импульс с крутым фронтом поступаетна нагрузку 12Недостатком такого устройстваявляется необходимость созданиявысоковольтного блока, выдающего849457 фзования иьртульсов соеаинен со вкоаомлинии задержки , а вкоа - с вывоцамин- ограничителя напряжения, соединенногопараллельно с шунтирующим раза:тором.Блок преобразования импульсов служитцля преобразования импульсов любой.отрицательной, положительной/ полярности в импульсы положительнойполярности с крутым фронтом. Включение1 О ограничителя напряжения позволяетфиксировать амппитуцу импульса, поааваемого на блок поджига (управляющую сетку тиратрона) на одном оптимальном уровне, а блок преобразования импульсов обеспечивает работу блокаподжига при любой полярности импульсаи формирует импульсы с крутым фронтом,что обеспечивает стабильную работублока поажига и, соответственно, жесткую20 синхронизацию работы обостряющего рази ряцника,35 синхронные импульсы на запуск источника звряаного напряжения и обостряющего рвзряцникв, что, во-первык, существено усложняет схему всей установки, вовторых, требует запуск с высокойстабильностью во времени не толькообостряющего рвзряаникв, но и источниказвряцного напряжения.Наиболее близким техническим решением к аанному изобретению является генератор высоковольтных.пан осекунаных импульс ов, содержащийгенератор импульснык напряжений,выполненный по схеме умножения напряжения, в первую ступень котороговключено шунтирующий резистор, авыхоцной рвзряцник генератора импульсных напряжений подключен ко входформируюцей линии, выход которойпоцключен к обостряющему разряднику,управляющий электрод которого поцключек выходу блока поцжигв, в екоа которогосоецинен с выкоаом линии зааержки Ц.Нецостатком известного генератораявляется то, что при работе генератора 25импульсных напряжений в широком аивпаэоне напряжений, амплитуда импульсанв управляющей сетке тиратрона,такжеизменяется и широких преаелах, чтоявляется нецопустимым аля стабильного 30запуска тиратрона, Кроме того, схемаможет работать только при положительнойполярности импульса, снимаемого ссопротивления шунтв, при отрицательнойполярности тиратрон заперт,При такой схеме синхронизацииуправляющий импульс имеет большуюдлительность фронта, что увеличиваетразброс времени запуска тиратрона.1 ель изобретения - обеспечение40стабильной работы устройства во всемцивпвзоне изменения параметров выкоцногоимпульса генератора импульсных напряжений. Указанная цель аостигвется тем, что в45генератор высоковольтнык нвносекунцныхимпульсов, содержащий генератор импульсных напряжений, выполненный по схеме умножения напряжения, в первую ступень которого включено шунтирую:ций резистор, а выкоаной разрядник генератора импульснык нвпря жений поцключен ко вкоау формирующей линии, выход которой поцключен к обостряющему разряднику, управляющий электрод которого поцключен к выходу блока поа 55 жига, вкоа которого соединен с выко- аом линии задержки, ввецены блок преобразования импульсов и ограничитель напряжении, причем выкоц блока преобрв-,На чертеже представлена электричес кая принципиальная схема генератора высоковольтных наносекундных импульсов.Устройство содержит многоступенчатый генератор импульсных напряжений (ГИН) 1 с накопительными конденсаторами 2-5, резисторами 6, разрядными резисторами 7 -11, разрядниками 12-14, выходным разряцником 15 и управляющим электроаом 16. В первой ступени ГИН 1 включен шунтирующий резистор 17, с которого снимается импульс управления, параллельно которому подключен ограничитель 18 напряжения, например варистор, к выводам которого поаключен блок 19 преобразования импульсов. На выходе блока 19 преобразования импульсов включена линия задержки 20, последняя поасоещинена к блоку 21 поджига. Выход блока 21 поджига соединен с управляющим электроцом 22 обостряющего разряаника 23, которыйчерез формирукицую линию 24 и резистор 25 соединен с выходным разрядником 15.Устройство работает слеаующим образом.С помощью управляющего электрода 16 запускается разрядник 12, после этого срабатывают последующие разрядники 13-15 и импульс напряжения приклацывается к формирующей линии 24, одновременно появляемся импульс напряжения на резисторе 17, который ограничивается . необходимой амплитуды и поступает на блок 19 преобразования импульсов. На вывоае блока 19 преобразования формируется импульс попожитель5 8494 ной полярности с крутым фронтом, который задерживается линией задержки 20 на время, необходимое для зарядки формирующей линии 24 до максимального напряжения, после этого сформированный импульс поступает на блок 21 поджига, последний срабатывает и поджигает управляющий электрод 22, что ведет к пробою обостряющего разрядника 23 и разряду формирующей линии 24 на.нагруз 10 куСхема предлагаемого генератора высоковольтных наносекундных импульсов позволяет просто решить задачу поджига обостряющего разрядника в момент 15 максимума напряжения на формирующей линии, что повышает КПД всегоустройства. Кроме этого важным положительным эффектом является то, что даное устройство позволяет формировать 20 импульсы фиксированной амплитуды и длительности фронта на нагрузке, что необходимо в ряде электрофизических экспериментов.251. ЬечЮе Ь,С, апд Ою М.6.3 ЕЕЕ Ъ аоъбс 1 оа ,оп Йцйесе 8 Е 1 пе, 197,3 Ф.,М 9020,9.Р,5 ьбх.2, Месяц Г, А., Насибов А. С.и Кремнев В. В. формирование наносекундных импульсов высокого напряжения. М Энергия", 1970, с. 130З.Электрофнзнческая аппаратура нФ электрическая 1 юоляцня М., Энергия, 1970, с.92. формула изобретения Генератор высоковольтных наносекундныхимпульсов, содержащий генератор икпульсных напряжений, выполненний по схемеумножения напряжения, в первую ступенькоторого включен шунтирующий резистор 57 6а выходной разрядник генератора импульс ных напряжений подключен ко входу формирующей лнкин, выход которой подключен к обостряющему разряднику, управляющий электрод которого подключен к выходу блока поджига, вход которого соединен с выходом линии задержки, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью обеспечения стабильной работы устройства во всем диапазоне изменения параметров выходного импульса генератора импульсных напряжений, в него введены блок преобразования импульсов и ограничитель напряжения, причем выход блока преобразования импульсов соединен со входом линии задержки, а входс выводами ограничителя, соединенного параллельно е шунтирующим резисторрм. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе