Устройство импульсного питания ускорителя

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ социалистических

РЕСПУБЛИК (51) 4

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ с.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3739226/24-21 (22) 08.05.84 (46) 23,01.86. Бюл. ¹ 3 .(72) Б.Н.Ильин, Е.М.Меллех и Е.П.Павлов (53) 621.384.6(088.8) (56) Верещагин И.П. Анализ трансформаторной схемы индуктивного накопителя энергии. — Труды МЭИ нЭлектроэнергетика", вып. 45. N. МЭИ, 1963.

Авторское свидетельство СССР № 906339, кл. Н 05 Н 5/02, 1983.

Авторское свидетельство СССР № 1012427, кл. Н 03 К 3/53, 1983. (54)(57) УСТРОИСТВО ИМПУЛЬСНОГО ПИТАНИЯ УСКОРИТЕЛЯ, содержащее трансформаторный индуктивный накопитель, первичная обмотка которого соединена последовательно с источником тока и коммутатором, включенные в цепь вторичной обмотки генератор

Аркадьева-Маркса с зарядным источни„, SU„„1206978 ком и клеммы для подключения нагрузки, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности работы устройства путем улучшения формы импульса, в него введены конденсаторы и три управляемых разрядника, а вторичная обмотка трансформаторного накопителя выполнена в виде нескольких последовательных секций, при этом к каждой точке соединения указанных секций подключена одна из обкладок одного из конденсаторов, другие обкладки которых подключены . к средней точке генератора Аркадьева-Маркса, оба вывода которого через управляемые разрядники подключены к выводам вторичной обмотки трансформаторного индуктивного накопителя, параллельно которой включена последовательная цепь, состоящая из третьего управляемого разрядника и клемм для подключения к нагрузке.

12069

Изобретение относится к системам импульсного питания высоковольтных ускорителей заряженных частиц и предназначается для использования в качестве системы импульсного пита-ния генератора сильноточногс электронного пучка, который может найти применение, например, для нагрева плазмы в открытых многопробочных ловушках и пр.

Целью изобретения является повышение эффективности работы устройства и стабильности пучка an время импульса путем улучшения формы импульса, что является необходимым условие.м в большинстве случаев использования ускорителя, На ертеже представлено пр дла— гаемое устройство, К источнику 1 зарядки через коммутатор 2 подключена первичная обмотка 3 трансформаторного индуктивного накопителя 4. Вторичная обмст= ка 5 трансформаторного инцуктивногс накопителя состоит из отдельных секций, Параллельно выводам вторичной обмотки 5 подключена цепь из третьего управляемого разрядника 6 и диода 7, генератора 8 АркадьеваИаркса. состоит из конденсаторов

9-14, соединенных параллельно через зарядные дроссели 15-26 между собой и источником зарядного напряжения.

Конденсаторы генератора соединены последовательно друг с другом ра=.:— рядниками 27-31, один из которых

2/ выполнен управляемым. Средняя точка генератора 8, .разделяющая,его на две последовательно включенные секции. является общей точкой соединения обкладок конденсаторов, а выходы генератора 8 через управляемые разрядники 32 и 33 подключены к выводам вторичной обмотки 5 накопителя, Источник 34 постоянно:.о напряжения подключен к дросселям 15 и 16. Вторые обкладки конденсаторов 35-37 подключены к выводам сек-. ций вторичной обмотки, Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии коммутатор

2 разомкнут. Конденсаторы 9-14 генератора 8 заряжаются от источника

34 постоянного напряжения через зарядные дроссели 15-26. Далее замыкается коммутатор 2 и осуществляет-. ся зарядка индуктивнссти первичной обмотки 3 накопителя 4 от истсчни78 2 ка 1 зарядки током I, . Затем в момент поджига управляемых разрядников 27, 32 и 33 пробиваются разрядники 28-31, запускается генератор

8 и конденсаторы 9-14 оказываются зключенными последовательно друг с другом и с вторичной обмоткой накопителя 4. При разряде генерато— ра 8 «а вторичную обмотку часть э«сргии генератора трансформируется в первичную обмотку 3 накопителя, полярность включения которой высрана таким образом, что ток разряда генератора через коммутатор 2 равен и противоположно направлен току зарядки .(a . В э-от момент пройзводится отключение коммутатора 2, контакты которого обесточены. При зтсм создается магнитный поток рассеяния трансформаторного индуктив ного накопителя 4. Послс окончания процесса размыкания коммутатора 2 вся энергия, накопленная в первичной обмотке 3 накопителя, оказывается трансформированной во втричную обмотку 5 накопителя, замкнутую разряженным генератором 8. В этот момент начинается зарядка током, про текающим по вторичной обмотке конденсаторов 9-14 генератора импульсных напряжений, и включается управляемый разрядник 6„ подключая ускорительный диод 7 к крайним выводам вторичной обмотки 5 накопителя.

Вторичная обмотка 5 накопителя„ а также конденсаторы 35--37 и конденсаторы генератора 8 образуют формирующую линию с энергией, запасенной в ее индуктивностях. Волновое сопротивление линии выбрано равным половине сопротивления ускорительнсго диода I- „Половина тока, протекающего по вторичной обмотке 5 трансcbnðìàòn >íîãо индуктивногn накопителя 4,, ответвляется в ускорительчый

„,иод,, а вторая оловина замыкается через конденсаторы формирующей линии. =-аряжая их от концов линии к

cеp<,! н(напряжением разной полярнсс.и амплитудой к Б„ = (1, /п7 1/2 7,,це и — коэффициент трансфсрмапии.

Ца у корительном циоде генер; ру:-.тся напряжение амплитудой (I /и—

7 . = — " p

Упомянутые перепады напряжения распространяются чо линии. В сереВНИИПИ Заказ 8737/бО Тираж,767. Подписное

Филиал ППП "Патент", r.Ó>êãoðoä, ул.Проектная, 4 дине линии они встречаются и распространяются далее каждый в TQM же направлении. Под их действием конденсаторы формирующей линии начиняют разряжаться от центра к краям и по мер достижения перепадов напряжения краев линии конденсаторы формирующей линии оказываются разряженными, чем и заканчиваются про1206978 4 цессы в последней. Длительность импульса на ускорнтельном диоде равна времени распространения перепадов напряжения по линии. При этом на нагрузке формируется квазипрямоугольный импульс ускоряющего напряжения и тока,что обеспечивает постоянство уровня мощности при постоянной интенсивности пучка во время импульса.