Импульсный генератор для питания отклоняющих пластин ускорителя

 

Изобретение относится к высоковольтной импульсной технике и может быть использовано в импульсных ускорителях заряженных частиц с регулируемой длительностью импульса тока. Цель изобретения - повышение надежности генератора. Генератор содержит высоковольтный источник 1 напряжения, который через резистор 2 заряжает отклоняющие пластины 3 и конденсатор 10. Конденсатор 6 смещения заряжен через диод 11 от источника 5 напряжения смещения и поддерживает на сетке закрытой коммутаторной лампы 4 отрицательное напряжение. При поступлении на вход коммутирующего элемента 8 управляющего импульса конденсатор 6 разряжается через него и первичную обмотку импульсного трансформатора 7, на вторичной обмотке которого формируется импульс, отпирающий коммутаторную лампу 4. Если на управляющем импульсе появляются выбросы большой амплитуды, они ограничиваются цепью диод 9 - конденсатор 10, что повышает помехозащищенность генератора. Через промежуток анод - сетка коммутаторной лампы 4 и диод 9 разряжаются отклоняющие пластины 3 ускорителя, через разряженные пластины ускорителя пролетают частицы, попадая в процесс ускорения. При закрывании коммутирующего элемента 8 запирается коммутаторная лампа 4 и отклоняющие пластины 3 ускорителя вновь заряжаются от источника 1 напряжения, при этом частицы, отклоняясь от траектории, не попадают в процесс ускорения. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

Ä.,SUÄÄ 1598129 (У)5 Н 03 K 3/53

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И (ЛНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР— ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К Д ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4627265/24-21 (22) 26.12.88 (46) 07.10.90. Бюп. Р 37 (71) Харьковский государственный университет им. А.М.Горького (72) В.И.Ушаков, А.И.Панасенко и А.М.Безвесильный (53) 621.373 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 546093, кл . Н 03 К 3/53, 1977.

Авторское свидетельство СССР

N - 893109, кл . Н 03 К 3/53, 1980. (54) ИМПУЛЬСНЫЙ ГЕНЕРАТОР ДЛЯ ПИТАНИЯ

ОТКЛОНЯЮЩИХ ПЛАСТИН УСКОРИТЕЛЯ (57) Изобретение относится к высоковольтной импульсной технике и может быть использовано в импульсных ускорителях заряженных частиц с регулируемой длительностью импульса тока.

Цель изобретения — повышение надежности генератора. Генератор содержит высоковольтный источник 1 напряжения, который через резистор 2 заряжает отклоняющие пластины 3 и конденсатор

10. Конденсатор 6 смещения заряжен через диод 11 от источника 5 напряжения смещения и поддерживает на сетке закрытой коммутаторной лампы 4 отрицательное напряжение. При поступлении на вход коммутирующего элемента 8

- управляющего импульса конденсатор 6 разряжается через него и первичную обмотку импульсного трансформатора

7, на вторичной обмотке которого формируется импульс, отпирающий коммутационную лампу 4. Если на управ ляющем импульсе появляются выбросы большой амплитуды, они ограничиваются цепью диод 9 - конденсатор 10, что повьппает помехозащищенность генератора. Через промежуток анод— сетка коммутаторной лампы 4 и диод

9 разряжаются отклоняющие пластины

3 ускорителя, через разряженные пластины ускорителя пролетают частицы, попадая в процесс ускорения. При закрывании коммутирующего элемента 8 запирается коммутаторная лампа 4, отклоняющие пластины 3 ускорителя вновь заряжаются от источника 1 напряжения, при этом частицы, отклоняясь от траектории, не попадают в процесс ускорения. 2 ил.

15981? 9

Изобретенне относится к высокоBo÷üòHîé импульсной технике и может быть использовано в импульсных ускорителях заряженных частиц с регулируемой длительностью импульса тока.

Пель изобретения — повышение надежности генератора за счет повышения помехозащищенности и уменьшения количества элементов генератора.

На фиг. 1 приведена принципиальная схема импульсного генератора; на фиг. 2 — осциллограммы работы генератора.

На фиг. 2 приняты следующие, обозначения: ч — входной управляющий импульс; 6- напряжение на сетке коммутаторной лампы; 5 напряжение на . отклоняющих пластинах ускорителя; ч — форма импульса тока до отклоняющих пластин и после их прохожде20 ния соответственно.

Импульсный генератор для питания отклоняющих пластин ускорителя содержит высоковольтный источник 1 напряжения, положительный вывод которого через резистор 2 соединен с отклоняющими пластинами 3 и анодом коммута- торной лампы 4, катод которой соединен с общей шиной. Отрицательный вывод источника 5 напряжения смещения соединен с обкладкой конденсатора 6 смещения, концом вторичной обмотки импульсного трансформатора 7 и выводом коммутирующего элемента 8, в качестве которого могут быть использованы управляемые полупроводниковые или электронные приборы (транзисторы, лампы). Сетка коммутаторной лампы 4 соединена с началом вторичной обмотки 40 импульсного трансформатора 7 и анодом первого диода 9, катод которого подсоединен к второй отклоняющей пластине 3 и обкладке конденсатора

10, а вторая обкладка его соединена 4> с общей шиной, к которой также подсоединены отрицательный вывод высоковольтного источника 1 напряжения, положительный вывод источника 5 напряжения смещения, вывод коммутирующего

50 элемента 8, 1 онец первичной обмотки импульсного трансформатора 7 и анод второго диода 11, катод которого соединен с началом первичной обмотки импульсного трансформатора 7 и второй обкладкой конденсатора 6 смещения.

Импульсш1й генератор для питания отклоняющих пластин ускорителя работает следующим образом.

В исходном состоянии отклоняющие пластины 3 и конденсатор 10 заряжены от высоковольтного источника 1 напряжения через резистор 2, а конденсатор 6 смещения поддерживает на сетке закрытой коммутаторной лампы 4 отрицательное напряжение. Коммутирующий элемент 8 заперт. При поступлении на его вход управляющего импульса

U рр (фиг ° 2а), длительность которого определяется необходимой длительностью токового импульса С„ ускорителя, он открывается. При этом отрицательно заряженная обкладка конденсатора 6 соединяется через коммутирующий элемент 8 с общей шиной, следовательно отрицательное смещение снимается с сетки коммутаторной лам1 пы 4. Одновременно конденсатор 6 разряжается через первичную обмотку трансформатора 7 и коммутирующий элемент 8, при этом на вторичной обмотке формируется положительный импульс, который и открывает коммутаторную лампу 4 (фиг. 2б) . Если на управляющем импульсе появляются выбросы большой амплитуды, они ограничиваются цепью диод 9 — конденсатор 10.

Разряд отклоняющих пластин 3. ускорителя происходит через промежуток анод — сетка коммутаторной лампы А и диод 9.

Формирование импульса тока заданной длительности отклоняющими пластинами 3 ускорителя происходит следующим образом. При заряженных отклоняющих пластинах 3 частицы, проходя между ними, отклоняются от осевой траектории и, следовательно, выпадают из общей длительности токового импульса (фиг. 2в, д). Для формирования фронта токового импульса открывается коммутаторная лампа 4, причем отклоняющие пластины 3 разрядятся через ее промежуток анод — сетка и диод 9, при этом частицы пролетают пластины

3, не отклоняясь от осевой траектории, и попадают в ускоряющую секцию (фиг. 2в, г, д). A для формирования заднего фронта токового импульса запирается коммутаторная лампа 4 путем закрывания коммутирующего элемента

8. При этом прекращается разряд конденсатора 6 смещения, т.е. прекращается формирование положительного импульса, и отсоединяется конец вторичной обмотки трансформатора 7 от общей шины, т.е. отрицательно заряженная

1598129 обкладка конденсатора 6 прикладывается к сетке коммутаторной лампы 4 через вторичную обмотку импульсного трансформатора 7, Диод 11 служит для эакорачивания импульса обратной полярности,, появляющегося на первичной обмотке импульсного трансформатора 7.

Отклоняющие пластины 3 заряжаются через резистор 2 от высоковольтного источника 1 напряжения, попавшие частицы вновь отклоняются от осевой .траектории, следовательно, не попадают в процесс ускорения {фиг. 2в, г, ду.

Обычно отклоняющие пластины устанавливаются между источником электронов и ускоряющей секцией. Обшее управление генератором осуществляется от блока синхронизации всего ускорителя.

Таким образом, повышение надежности импульсного генератора происходит за счет уменьшения количества источников напряжения, а также за счет изменения схемы формирователя

lуправляющих импульсов, включающих ! меньшее количество элементов, при .ем они должны выдерживать меньшее значение напряжения, а следовательно, повышается надежность их работы. Это происходит вследствие того, что при формировании управляющего импульса коммутирующий элемент, открываясь, снимает. отрицательное напряжение с сетки коммутаторной лампы путем присоединения отрицательно заряженной обкладки конденсатора смещения к общей шине..При разряде конденсатора смещения -через первичную обмотку импульсного трансформатора, на вторичной формируется положительный управляющий импульс, амплитудное значение которого по абсолютной величине равно величине напряжения смещения. Кроме того, источник напряжения смещения и конденсатор смещения служат как для соединения отрицательного напряжения на сетке коммутаторной лампы, так и для формирования управляющих импульсов.

Введение конденсатора .10 позволяет повысить надежность, так как в схеме генератора не используется дополнительный источник напряжения, причем конденсатор .заряжается от высоковольтного источника напряжения через резистор и отклоняющие пластины ускорителя до величины напряжения, рав25

30 ной лампы, катод которой подсоединен к общей шине, отрицательному выводу высоковольтного источника напряжения, положительному выводу источника напря35 жения смещения, отрицательньп вывод которого соединен с обкладкой конденсатора смещения, коммутирующий элемент, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, 4р введены два диОда импульсный транс форматор, конденсатор, одна обкладка . которого соединена с второй отклоняющей пластиной и катод6м первого диода, анод которого соединен с сет45 кой комчутаторной лампы и началом вторичной обмотки импульсного трансформатора, при этом ее конец подключен к отрицательному выводу источника напряжения смещения, выводу коммутирующего элемента и обкладке конденсатора смещения, вторая обкладка которого соединена с катодом второго диода и началом первичной обмотки импульсного трансформатора, конец которой соединен с общей шиной, к которой также подсоединены вторая обкладка конденсатора, анод второго диода и второй вывод коммутирующего элемента.

20 ного падению напряжения на коммутаторной лампе. Причем величина этого напряжения обычно соответствует положительному э, à÷åíèþ управляющих импульсов и яьляется достаточной для открывания коимутаторной лампы. Кроме того, цепь иэ конденсатора и первого диода, анодом подключенного к сетке коммутаторной лампы, является ограничителем для положительных управляющих импульсов, что также повышает надежность генератора путем защиты сетки коммутаторной лампы от высоковольтных импульсов, возникающих от внешних помех.

Разряд отклоняющих пластин ускорителя происходит не через всю коммутаторную лампу, а через промежуток анод — сетка, что сокращает время формирования фронта и спада токового импульса ускорителя.

Формула изобретения

Импульсный генератор для питания отклоняющих пластин ускорителя, содержащий высоковольтный источник напряжения, положительный вывод которого через резистор соединен с отклоняющей пластиной и анодом коммутатор1598129

Составитель И.Белякова

Техред Л.Олийньпс Корректор С.Шекмар

Редактор А. Mo TbUIb

Заказ 3069 Тираж 665 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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