Устройство для формирования электромагнитного импульса

 

(19)SU(11)1256682(13)A1(51)  МПК ⁶    _H05H7/00(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯк авторскому свидетельствуСтатус: по данным на 17.01.2013 - прекратил действиеПошлина:

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ИМПУЛЬСА

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в ускорительной и плазменной технике. Цель изобретения увеличение мощности и плотности потока энергии формируемого импульса. На фиг. 1 приведена конструктивная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 зависимость D_в 2d и зависимость оптимального соотношения диаметров, определяющих максимально достижимое напряжение и мощность генерируемого импульса. Устройство для формирования электромагнитного импульса содержит источник 1 питания, подключенный к токопроводящему торообразному корпусу 2 прямоугольного сечения, внутренний цилиндр которого является разрушаемым проводником 3, и выход 4 на нагрузку. Внутри корпуса 2 расположены заряд 5 взрывчатого вещества (ВВ), охватывающий разрушаемый проводник 3 по всей его поверхности, и система 6 инициирования, находящаяся на противоположной от разрушаемого проводника поверхности заряда 5 и подключенная к источнику 1 питания через регулируемую линию 7 задержки. Внутренний d и наружный D диаметры корпуса 2 выполнены в соотношении 2d ≅ D ≅ 6,6 d. Устройство для формирования электромагнитного импульса работает следующим образом. Переменный ток I_o от источника 1 питания обтекает торообразный корпус 2 и создает в нем замкнутый магнитный поток Φ= LI_о, при этом в накопителе запасается энергия W_o= В начальный момент запитки накопителя происходит электрический взрыв разрушаемого проводника 3, ионизация продуктов взрыва и образование цилиндрической плазменной оболочки с хорошей проводимостью. В последующем основной этап запитки происходит по контуру, составной частью которого является плазменный канал. Инициирование поверхности заряда ВВ 5, противоположной разрушаемому проводнику, производится с помощью системы 6 инициирования для создания сходящейся цилиндрической волны детонации, описанной в [3] Подрыв детонаторов системы 6 инициирования производится с задержкой относительно начала запитки накопителя от источника 1 питания. Для этого импульс напряжения от источника питания задерживается регулируемой линией 7 задержки на время, необходимое для того, чтобы выход волны детонации на разрушаемый проводник 3 совпал с моментом максимума тока накопителя, что является необходимым условием получения максимальных значений энергии, мощности и напряжения формируемого электромагнитного импульса. Величина задержки для конкретного заряда ВВ зависит от типа и размеров ВВ, применяемой системы инициирования и может быть определена экспериментально либо вычислена аналитически. Конструктивное выполнение линии задержки описано в [4]
Воздействие ударной волны и продуктов детонации ВВ на цилиндрическую плазменную оболочку приводит к скачкообразному возрастанию ее сопротивления и генерированию импульса высокой мощности. Контур накопителя разрывается, и запасенная энергия перебрасывается к выходу 4 на нагрузку, расположенную на оси, по кратчайшему пути и через минимальную площадь, обеспечивая пространственную и временную концентрацию энергии.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ИМПУЛЬСА, содержащее источник питания, подключенный к токопроводящему торообразному корпусу прямоугольного сечения, внутренний цилиндр которого выполнен в виде разрушаемого проводника, и выход на нагрузку, отличающееся тем, что, с целью увеличения мощности и плотности потока энергии формируемого импульса, внутри корпуса размещены заряд взрывчатого вещества, охватывающий разрушаемый проводник по всей его поверхности, и система инициирования, находящаяся на противоположной от разрушаемого проводника поверхности заряда и подключенная к источнику питания через регулируемую линию задержки, при этом наружный D и внутренний d диаметры корпуса выполнены в соотношении
2d ≅ D ≅ 6,6d.