155826

Класс Н 031 с; 21 ат, 36 ов М 155826 СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУОписная группа Лв Ерозолимский, Л К, Шевченко, Ю Н. Бондаренко, В.А, Мостовой и Ю,дько,в атв ГЕНЕРАТОР ОДИНОЧНЫХ НАНО ВЫСОКОГО НАПКУНДНЪ ЖЕНИЯ МПУЛЪСОВ Заявлено 24 ян Комитет по делам изобретен убликовано в Бюллетене изо за М 762495/тий при Совет я 196 и отк), о ов СССРза 1963 г. бретений и товарных знако Известны. генераторы одиночных импульсов, запускаемые внешним импульсом и содержащие перенапряженные разрядники, один из которых служит для формирования фронта, а второй - для формирования плоской вершины и спада импульса.Отличительной особенностью предлагаемого генератора одиночных наносекундных импульсов высокого напряжения является конструктивное выполнение разрядника, формирующего фронт импульса, один из электродов которого является продолжением потенциального электрода питающей линии, а второй дистанционно перемещаемый электрод служит началом линии, подкл 1 оченной к нагрузке, Разрядник снабжен также кожухом, образующим совместно с электродами, заключенными в него, отрезок коаксиальной линии с волновым сопротивлением, равным волновому сопротивлению передающей линии, и соединяющим электроды полым цилиндром, охватывающим разрядный промежуток, заполненный азотом. Все это дает возможность повысить амплитуду выходного импульса до 100 кв при сохранении достаточно высокой крутизны переднего фронта импульса, не превышающей 1 нсек,На фиг, 1 приведена схема предлагаемого генератора; на фиг. 2 - схема конструкции проходного перенапряженного разрядника; на фиг, 3 - схема конструкции перенапряженного закорачивающето разрядника.Предлагаемый генератор одиночных наносекундных импульсов высокого напряжения содержит блок 1 предварительного формированияи синхронизации, создающий в заданный момент времени необходимое перенапряжение на проходном перенапряженном разряднике 2;накопительную линию 3 с проходным перенапряженным разрядником 4, формирующим перепад напряжения с крутым фронтом; управляемый закорачивающий разрядник 5, обеспечивающий заданнуюдлительность импульса напряжения; передающую линию б, соединяющую генератор с нагрузкой.Конденсатор 7 заряжается через сопротивление 8 до напряженияЕ/, от высоковольтного выпрямителя. В заданный момент времени назазор между заземленным электродом 9 разрядника 2 и его вспомогательным электродом 10 подается импульс напряжения 6 - 8 кв с временем нарастания 0,1 иксек, Основной промежуток разрядника 21 наполненного азотом под давлением 20 ат,и) пробивается через промежуток времени порядка 0,1 лксек после пробоя поджигаощего зазора. Разброс времени пробоя основного промежутка при этом не превышает 0,1 - 0,2 лсксек. Конденсатор заряжает накопительную линиюсс волновым сопротивлением Л, до напряжс гия с 11= Ь, где"С+ С,С, - емкость линии 3. Сопротивление 11 демпфирует колебания напряжения 11 на линии 3. Сопротивление 12, когорое значительно меньше сопротивления 8, необходимое для того, чтобы зарядить конденсатор 7, долкно быть таким, чтобы постоянная времени, определяемаявеличиной сопротивления 12 и величиной смкости конденсатора 7была значительно большей, чем время нарастания напряжения на емкости СТаким образом, напряжение на разряднике 4 поднимается довеличины с 11 за время порядка 0,1 иксек, создавая нужное перенапряжение. Подбирая зазор разрядника так, чтооы его пробой происходилна плоской части волны напряжения У можно добиться малого разброса напряжения срабатывания, После его пробоя по линии 13 сволновым сопротивлением 7 распространяется волна напряжения2У = с 1 со временем нарастания . 1 нсек. У разрядника 5,+2 гволна разветвляется и по линии б (Лз) подается к нагрузке, а по линии 14 (Л) осуществляется поджиг разрядника 5 через время, в основном определяемое длиной линии 14.Разрядник 5 при этом закорачивает линию 13 и тем самым формирует спад напряжения до О. Величина напряжения импульса, распространяющегося по линии б, равнат 1 у 22 з 2 С 2. 2,2, 7.,/Л 2 зА+А+ ( С) (А А)А.т-А+224 22Длины линий 3 и 13 должны быгь больше, чемсТф =-, где с - скорость света, в - диэлектрическая постоянная изоляторов линий 3 и 13 соответственно, а Т - длительность импульса напряжения, В противном случае отражения от сочленений линий 3 и 13 и их концов исказят форму импульса. Применяя линии 3, 13 и б с последовательно увеличивающимся волновым сопротивлением, можно получить увеличение напряжения импульса в результате отражений импульса на стыках линий,Для уменьшения паразитных индуктивностей всех цспей при сохранении достаточной электрической прочности блок предварительно155826го формирования и все стыки линий 3, 13 и 6 заливают трансформаторным маслом.Конструктивно проходной перенапряженный разрядник 4 выполнен следующим образом (фиг. 1, 2).Один из его электродов представляет собой продолжение потенциального электрода 15, питающей линии 3. Второй, передвигаемый дистанционно, электрод 16 разрядника является началом линии 13, передающей импульс на нагрузку. Электроды 15 и 16 соединены полым цилиндром из органического стекла 17, внутри которого находится разрядный промежуток 18, заполненный азотом под давлением. Разрядник помещен в цилиндрический кожух 19, который вместе с электродами 15 и 16 образует отрезок коаксиальной линии с волновым сопротивлением, равным волновому сопротивлению продолжающейся далее передающей линии 13, Пространсгво 20 между электродами 15 и 16 разрядника 4 и его кожухом 19 заполненс трансформаторным маслом.3,ля обеспечения крутого спада напряжения порядка 100 кв, формирующего длительность импульса с точностью 1 - 2 нсек, выполнен трехэлектродный перенапряженный разрядник 5, работающий в атмосфере азота под давлением с устройством, автоматически перераспределяющим напряжение между электродами 21, 22 и 23 через заданный промежуток времени.Это достигается тем, что к электродам 21 - 23 и 23, 22 подсоединены линии 14 и 24 с одинаковым волновым сопротивлением. Через промежуток времени, в который фронт волны напряжения, сформированный в разряднике 4, пробегает линии 14 и 24 до их конца и обратно, ме;кду обоими зазорами разрядника 5 происходит перераспределение напряжения. Так как линия 24, соединенная с электродами 21 - 23, на конце короткозамкнутая, а линия 14, соединенная с электродами 22, 23, разомкнутая, то между электродами 21 и 23 напряжение меняет знак, а между электродами 22 и 23 напряжение утраивается.Можно подобрать размеры разрядного промежутка так, чтобы он пробивался в тот момент, когда в зазорах происходит указанное выше перераспределение напряжения. Время, в течение которого пробой разрядника 5 создает корогкое замыкание питающей разрядник 5 линии 13, составляет 2 - 4 нсек. Разброс во времени срабатывания разрядника 5 не превосходит 1 - 2 нсек.Конструктивно разрядник 5 выполнен следующим образом (фиг. 3). Электрод 21 соединен с внутренней жилой 25 питающей линии 13, а электрод 22 посредством корпуса 26 разрядника 5 - с внешним электродом. Проходной изолятор 27, в котором укреплен электрод 21, и корпус 26 разрядника 5 образуют объем 28, заполненный азотом под давлением, в котором находятся разрядные промежутки. На проходном изоляторе 27 укреплен также подвижной промежуточный электрод 23 разрядника 5. Перемещение электрода 23 осугцествляется при помощи изолятора 29. При этом зазоры между электродами 21, 22 и 23 изменяются одинаково.Линии 14 и 24, создающие распределение напряжения между электродами разрядника 5, состоят из трех коаксиально расположенных цилиндров, разделенных изоляторами. Внутренний и промежуточный цилиндры образуют короткозамкнутую на конце линию 24, соединенную с электродами 21 и 23. Промежуточный и внешний цилиндры составляют разомкнутую на конце линию 14, соединенную с электрода м и 22 и 23.М 155826Все соединения линий с электродами разрядника находятся втрансформаторном масле.Предмет изобретенияГенератор одиночных наносекундных ичпульсов высокого напряжения, запускаемый внешним импульсом и содержащий перенапряженные разрядники, формирующие передний фронт, плоскую вершину и спад импульса, соединенные с генератором запускающих импульсов, между собой и с нагрузкой коаксиальными передающими линиями, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения напряжения выходного импульса при сохранении высокой крутизны его переднего фронта, разрядник, формирующий передний фронт импульса, снабжен электродами, один из которых служит продолжением высоковольтной шины питающей линии, а в качестве вгорого дистанционно перемещаемого электрода используется начало линии, подключенной к нагрузке, соединенными между собой полым цилиндром, изготовленным из изоляционного материала, охватывающим разрядпыи промежуток, запол,ненный находящимся азотом под давлением, и заключенными в кожух, образующий с электродами отрезок коаксиальной линии с волновым сопротивлением, равным волновому сопротивлению передающей линии.М 155826 Составите Тесн Богатырев Краси орректор М. И. Эльм едактор С. ехр венного к МоскаПодп. к печ. 15/Ч 111 - 6Заказ 019/15ЦНИИПИ Государст Формат бум. 70 Х 108/и Объем 0,35 пзд. лТираж 900 Цена 4 коп итета по делам изобретений и открытий СССР Центр, пр. Серова, д. 4. Типография, пр, Сапунова, 2.