Наносекундный импульсный ускоритель

 

Изобретение относится к ускорительной технике и может быть использовано в электрофизических установках для получения импульсов тока пучка заряженных частиц с частотой следования в десятки килогерц в непрерывном и импульсно-переодическом режиме. Целью изобретения является повышение надежности работы за счет повышения помехозащищенности управляющих цепей управляемых разрядников. Наносекундный импульсный ускоритель содержит емкостные накопители 1.1-1.4 энергии в виде формирующих линий, подключенные через управляемые разрядники 2.1-2.4 к внутреннему токопроводу 3 передающей коаксиальной линии 4 с замкнутым с одного конца внешним токопроводом 5, цепи 6 управления, сплошной токопровод 27, ферромагнитный сердечник 8. Повышение надежности достигается за счет того, что токопроводы коаксиальной передающей линии 4 с одного конца замкнуты накоротко сплошным токопроводом 7, внутренний токопровод линии 4 выполнен полым и на нем со стороны закороченного конца передающей линии 4 размещен замкнутый ферромагнитный сердечник 8, а цепи 6 управления управляемых коммутаторов размещены внутри полого электрода и заведены внутрь полого внутреннего токопровода 3 со стороны закороченного конца линии 4. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4250331/24-21 (22) 27.05.87 (46) 30.09.90. Бюл. М 36 (71) Научно-исследовательский институт ядерной физики йри Томском политехническом институте им. С;М.Кирова (72) Э.Г.Фурман, Е.И.Луконин, О.Н.Томских и В.Ю.Митюшкина (53) 621,374(088.8) (56) Техника больших импульсных токов и магнитных полей/Под ред, В.С.Кошелькова. — M.:ÀòoìèçäàT, 1970, с, 337, рис, 12а. (54) НАНОСЕКУНДНЫЙ ИМПУЛЬСНЫЙ, УСКОРИТЕЛЬ (57) Изобретение относится к ускоритель-. ной технике и может быть использовано в электрофизических установках для получения импульсов тока пучка заряженных частиц с частотой следования в десятки килогерц в непрерывном и импульсно-периодическом режиме. Целью изобретения является повышение надежности работы за счет повышения помехозащищенности уп„„Я „„1596436 Al (я)5 Н 03 К 3/53, Н 03 Н 7/00 равляющих цепей управляемых разрядников. Наносекундный импульсный ускоритель содержит емкостные накопители

1.1 — 1.4 энергии в виде формирующих линий, подключенные через управляемые разрядники 2.1-2.4 к внутреннему токопроводу 3 передающей коаксиальной линии 4 с замкнутым с одного конца внешним токопроводом 5, цепи .6 управления, сплошной токопровод 27, ферромагнитный сердечник

8, Повышение надежности достигается эа счет того, что токопроводы коаксиальной передающей линии 4 с одного конца замкнуты накоротко сплошным токопроводом 7, внутренний токопровод линии 4 выполнен полым и на нем со стороны закороченного . конца передающий линии 4 размещен замкнутый ферромагнитный сердечник 8, а цепи 6 управляемых коммутаторов размещены внутри полого электрода и заведены внутрь полого внутреннего токоп ровода 3 со стороны закороченного конца линии

4,2 ил.

1596436.

35

Изобретение относится к.ускорительной технике и может быть использовано в электрофизических установках для получения импульсов тока пучка заряженных частиц с частотой следования в десятки килогерц в непрерывном и импульсно-Нериодическом режиме, Цель изобретения — повышение надежности работы за счет повышения помехозащищенности управляющих цепей управляемых разрядников.

На фиг. 1 представлена схема наносекундного импульсного ускорителя; на фиг.2 — изображены эпюры напряжения на нагрузке.

Наносекундный импульсный ускоритель содержит емкосткые накопители 1.1—

1,4 энергии в, виде формирующих линий, подключенные через управляемые разрядники 2.1 — 2.4 к внутреннему токопроводу 3 передающей коаксиальной линии 4 с замкнутым с одного конца внешним токопроводом 5, цепи 6 управления, сплошной токопровод 7, ферромагнитный сердечник

8, нагрузку 9.

Наносекундный импульсный ускори-: тель работает следующим образом, От источника электрической энергии (не показан) формирующие ликии 1.2 — 1.4 заряжаются до напряжения Uo. В момент времеки t< (фиг.2) по цепям 6 управления подается

vìïóëüñ запуска на разрядник 2.1. Разрядник 2,1 срабатывает и линия 1,1 разряжается, формируя первый импульс напряжения (период t> — tz), При условии, что сопротивление нагрузки 9 равно волновому сопротивлению линии 4, на остальных разрядниках

2.2 — 2,4 напряжение падает в этот период на величину Uot2, а линии 1,2-1.4 остаются заряженными, После пробоя разрядника

2,1 линия 1.1 начинает заряжаться (кривая

10, фиг.2), при этом напряжение на линии

1,1 должно быть меньше напряжения самопробоя, которое определяется кривой восстаковлекия электрической прочности газового промежутка разрядника 2,1 (кривая 11, фиг.2). Следующий импульс запуска подается на разрядник 2,2 через время t2— сз, которое определяется таким образом, чтобы скачок напряжения Uo/2 иа разряднике 2.1 не выходил за пределы области, ограниченной кривыми восстановления

11(фиг.2). В противном случае произойдет повторное срабатывание первого разрядника, После того, как сформировался второй

25 импульс, вторая линия 1.2 заряжается аналогично линии 1,1, а третий импульс запуска подается на разрядник 2.3 через время t4—

t6, равное времени t2 — тз и т.д. После срабатывания последней фоомирующей линии

4,1 можно вновь включить разрядник 2.1, если к этому времени линия 1.1 заряжена до требуемого напряжения, затем разрядник

2.2 и т.д., и обеспечить тем самым непрерывное формирование импульсов в ускорителе с частотой следования значительно большей, чем допускает один коммутатор.

Ферромагнитный сердечник 8 выполняет роль индуктивной развязки и защищает цепи 6 управления от помех, Для этого сердечник не должен входить в насыщение при формировании импульса нагрузки. Как следует из схемы (фиг.1) внутренняя поверхность полого токопровода 3, токопровод 7, внешний токопровод 5 образует эквипотекциальную поверхность, которую можно заэемлять в любой точке — одной или нескольких, что позволяет подключать цепи

6 управления непосредственно одним выводом к полому внутреннему токопроводу 3, а отдельными выводами к управляющим электродам разрядников 2.1 — 2.4

Формула изобретения

Наносекундный импульсный ускоритель, содержащий формирующие накопители энергии, подключенные через управляемые разрядники к внутреннему токопроводу передающей коаксиалькой линии с замкнутым с одного конца внешним токопроводом, цепи управления управляе-мыми разрядниками, отл ича ю щи и с я тем, что, с целью повышения надежности работы путем повышения помехозащищенности управляющих цепей управляемых разрядников, токопроводы коаксиальной передающей линии с другого конца замкнуты накоротко сплошным токопроводом, внутренний токопровод коаксиальной передающей линии выполнен полым и на кем со стороны закороченного конца передающей линии размещен замкнутый ферромагнитный сердечник, управляемые коммутаторы размещекы между токопроводами коаксиальной передающей линии, цепи управления этими коммутаторами размещены внутри полого электрода и заведены внутрь полого внутреннего токопровода сО стороны закороченного конца коаксиальной передающей линии.

1596436

Составитель А, Боголюбов

Техред M.Ìoðãåíòàë Корректор В.Гирняк

Редактор И. Сегляник

Заказ 2915 Тираж 667 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101