Генератор импульсов высокого напряжения

.А.Абрамян, Ш,Аманов, О,А.Вартеван А.А.Курков и Н.Хамидов тврыретения зо Институт высоких температур АН СССР и Институтэлектроники им. У.А,Арифова АН Узбекской ССР 1) Заявит(54) ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСОВ ВЫСОКОГО НАПРЯЖЕ Изобретение о генерирования мо пряжения, в част носится к техни 1 х импульсов насти к генераторунапряжения, и моано при разработкеимпульсных ускочастиц прямого но импульсов выс жет быть испо о ьзов ания нных сточников рителей заряже действия, а та высоковольтной при разработке 1 тательной аппа с соао1и за- я ь туры.Известен генератор импульсов в кого напряжения, содержащий конде саторы, разрядники н зарядные резисторы, соединенные по схеме Арк дьева-Маркса, Этот генератор пост ен на принципе параллельной заряд многих конденсаторов с последующи переключением их с помощью искров разрядников последовательно 11,.1Недостаток этого генератора - трудность обеспечения стабильного жигания и одновременного включени искровых разрядников. Кроме того при пуске генератора зарядная цеп оказывается подключенной к его выходу и представляет дополнительную нагрузку для генератора, что приводит к снижению КПД генератора и его надежности.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является генератор импульсов высокого напряже ния, содержащий накопительные конденсаторы с искровыми разрядниками в каждой ступени генератора и зарядные резисторы, .выполненные в виде газонаполненных камер со встроенными электродами и элементами управления давлением газа, пусковые конденсаторы и высоковольтный вывод, расположенные в корпусе, заполненном электроиэоляционной средой 21.Недостаток известного устройства - низкая надежность, обусловленная трудностью обеспечения стабильно го зажигания газонаполненных камер и одновременно включения искровых разрядников. При работе генератора89483в режиме относительно длительных-Эимпульсов, т,е, при 10 с и более, может наблюдаться преждевременное гашение искры в разряднике из-за отсутствия управления искровыми разрядниками. При наличии управления разрядниками необходимо включение делителей напряжения параллельно накопительным конденсаторам для поддержания потенциала на заданном уров О не на управляемом электроде. Это сводит на нет основное преимущество применения газонаполненных зарядных резисторов - уменьшение величины разряда емкости накопительных конденса торов через цепи заряда и управления разрядниками.Цель изобретения - повышение надежности генератора за счет обеспечения стабильности зажигания газонаполненных зарядных резисторов и управления синхронностью включения разрядников при одновременном уменьшении разряда накопительных конденсаторов через цепь управления разрядниками. ууПоставленная цель достигается тем, что генератор импульсов высокого напряжения, содержащий накопительные конденсаторы с искровыми разрядниками в каждой ступени генератора и зарядные резисторы, выполненные в виде газонанолненных камер со встроенными электродами и элементами управления давлением газа, пусковые конденсаторы и высоковольтный вывод, расположен 33 ные в корпусе, заполненном электро- изоляционной средой, снабжен дополнительным зарядным резистором, со встроенными электродами два крайнихэлектрода которого подсоединены че 40рез два регулируемых резистора ккрайним электродам двух других зарядных резисторов, расположенным на высоковольтном и низковольтном их концах, а остальные электроды через45 емкостно-индуктивный контур с малым декрементом затухания подсоединены к электродам искрового разрядника.Эти контуры совместно с пусковыми конденсаторами образуют общую цепь одновременного пуска и длительного0 включения всех искровых разрядников.Дополнительный резистор со встроенными в него электродами, емкостя - ми и индуктивностями образует систему колебательных контуров, подсоеди- фф ненных к электродам разрядника. Ве. личины индуктивностей и емкостей конденсаторов подбираются таким образом, чтобы постоянная времени каждого контура была меньше длительности импульса генератора и больше времени рекомбинации ионов в разряднике, что позволяет длительно удерживать во включенном состоянии все разрядники генератора. Это увеличивает надежность генератора, особенно когда длительность выходных имЯпульсов превышает 10 "с.Па чертеже представлена принципиальная электрическая схема генератора.Генератор импульсов высокого напряжения содержит конденсаторы 1=в =3, соединенные последовательно через искровые разрядники 2=1-2=3 с управляющими электродами 3=1 -3=3, два зарядных резистора 4=1-4=2 в виде трубок с изолирующими стенками и встроенными в них электродами 5=1-5=2, параллельно соединенных с конденсаторами 1=1-=3, Трубки 4= -4=2 образуют газонаполнечную камеру, соединенную с откачными устройствами 6=-б=2 и вентилем 7=1-7=2. Зарядное устройство 8 присоединено к одному из электродов 5=1-5=2 трубок 4=1-4=2. Гененатор содержит, по крайней мере, два резистора 9=1-9=2, включенных в цепь генератора через электроды0=1 -0=2 и 1 1 =1 -1 =2, введенные во внутреннюю полость зарядных резисторов 4=1-4=2 с противоположных концовГенератор снабжен дополнительным зарядным резистором 12, выполненным в виде газонаполненной камеры, которая представляет из себя диэлектрическую трубку, с введенными в нее герметизированными металлическими электродами 13=1-13=п, два крайних из которых подсоединены к регулируемым резисторам 9=1-9=2, а остальные через катушки индуктивности 14=1- 4=3 и конденсаторы 15=1-15=3, образующие колебательный контур - к электродам 3= -3=3 и разрядника 2=1 -2=3. Величины катушек индуктивности 4= - 4=3 и емкости конденсатора 15=в 15=3 выбраны так, что постоянная времени емкостно-индуктивной схемы управления меньше длительности импульса генератора и больше времени рекомбинации ионов в разряднике, Дополнительная газонаполненная камера 12 также снабжена откачным устройством 6=3 и вентилем 7=3. Схемы управления всех разрядников объединены в общуюцепь одновременного пуска через межсекционные конденсаторы 6=1-6=3, крайний из которых присоединен к пусковому устройству 17.Генератор импульсов высокого напряжения работает следующим образом.При подаче запускающего высоко вольтного импульса от пускового устройства 17 через конденсаторы 16=1 - 16=3 к управляющим электродам 3=1-3=3 1 О всех разрядников 2=1-2=3 происходит включение разрядников. Конденсаторы 1=1-1=3 оказываются включенными последовательно. На выходе генерируется высокое напряжение, пропорциональ ное количеству последовательно соединенных конденсаторов 1=1-1=3. Колебательный процесс с малым декрементом затухания возбуждается в емкостно-индуктивной схеме управления каждого разрядника, что длительно удерживает во включенном состоянии все разрядники генератора.Выполнение зарядных резисторов в виде газонаполненных камер со встро- д енными электродами позволяет устранить действие щунтирующих цепей, что исключает утечку заряда пропорционально сопротивлению резистора. Это позволяет увеличить длительность выходных импульсов, повысить стабильность выходных параметров генератора, а также повысить его КПД на 30- 503, особенно при импульсах более 10с, когда величина нагрузочного35 сопротивления соизмерима с сопротивлением зарядной цепи,Формула изобретенияГенератор импульс ов выс окого напряжения, содержащий накопительныеконденсаторы с искровыми разрядниками в каждой ступени генератора изарядные резисторы, выполненные ввиде газонаполненных камер со встроенными электродами и элементамиуправления давлением газа, пусковыеконденсаторы и высоковольтный вывод,расположенные в корпусе, заполненном электроизоляционной средой, о тличающийся тем, что, сцельюповыщения надежности генератора,он снабжен дополнительным заряднымрезистором со встроенными электродами, два 3 срайних электрода которогоподсоединены через два регулируемыхрезистора к крайним электродам двухдругих эарядньгх резисторов, расположенным на высоковольтном и низковольтном их концах, а остальные электроды через емкостно-индуктивныйконтур смалым декрементом затуханияподсоединены к электродам искровогоразрядника,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Приборы и техника эксперимента , 1969, 9 4, с172. Авторское свидетельство СССР9544108, кл. Н 03 К 3/53, 977 (прототип),894839 Заказ 115 пис ное 3 л ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектна ф Составитель В,Казакедактор И,Ковальчук Техред С. Г 1 игунова 85 Тираж 99ВНИИПИ Государственного комитет по делам изобретений и открыт Г 1 осква, Ж, Раушакая наб.,Корректор У.Пономаренк