Устройство импульсного питания ускорителя

 

Е. И. Иеллех и Е. П. Павлов (73) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ИМПУЛЬСНОГО ПИТАНИЯ

УСКОРИТЕЛЯ

Изобретение относится к области систем импульсного питания ускорителей частиц прямого действия.

Известен генератор импульсных элек« тронных пучков, выполненный на двойных формирующих линиях t. 1 3., 5

К их недостаткам можно отнести не" которую сложность, обусловленную наличием зарядного дросселя, соедимяющего внутренний электрод линии с землей, Дроссель, .кроме того,. искажает т0 форму импульса напряжения на ускорительном диоде (давая спад на вершине и образуя после. импульс обратной полярности), а также увеличивает sec u стоимость всей установки.

Известно также устройство, содержащее двойную формующую линию, состоящую из двух одинаковых линий, источник зарядки, подключенный параллельно

20 линиям, коммутатор, шунтирующий вход первой линии, и ускорительный диод L23

Недостатком такого устройства является сложность, обусловленная нали2 чием дополнительных зарядных элементов и, кроме того, большие габариты, вес и стоимость, а также сравнительно низкий КПД из-за рассеяния энергии в резистивных элементах.

Цель изобретения - упрощение устройства.

Цель достигается тем, что в устройстве импульсного питания вход первой линии соединен с выходом второй линии, а ускорительный диод подключен между обеими линиями параллельно им.

Устройство поясняется схемой.

Устройство содержит двойную формирующую линию, состоящую из двух одинаковых линий и 2, источник 3 зарядки, подключенный параллельно линиям, и коммутатор 4, шунтирующий вход первой линии 1. Вход первой линии 1 соединен с выходом второй линии 2, а ускорительный диод 5 включен между линиями параллельно им.

Устройство работает следующим об" разом.

797533 формула изобретения

В исходном состоянии коммутатор 4

: разомкнут, и линии 1 и 2 заряжаются от высоковольтного -источника зарядки

3 до. напряжения Uy в полярности, указанной на схеме. Эта полярность является обратной для ускорительного диода 5, поэтому он находится в непроводящем состоянии. Затем замыкается коммутатор 4. При этом вход линии 1 и выход линии 2 закорачиваются. Начинается разрядка конденсаторов линии через коммутатор 4. Падающие волны напряжения амплитудой -Uy. распространяются с входа линии 1 и выхода линии 2 к месту подключения ускорительнаго диода, разряжая конденсаторы. Энергия конденсаторов при этом переходит в энергию, запасаемую .в индуктивностях линий, которые заряжаются током амп%, литудойЭО = и-де р -волновое сопро-! тивление линий. Направление токов по казино стрелкеми. Через промежуток времени, равный времени пробега волны по линии 4 с А, после замыкания коммутатора 4 вся энергия перейдет в индуктивности линий. Начиная с этого момента к ускорительному диоду оказываются подключенными параллельно две линии, закороченные с другого конца, у которых в индуктивностях накоплен ток 3о . Волновое сопротивление линий

g вaы б р аaнHо o т аaкKи м оoб6р аaз3о м, что оно вдвое превышает импеданс ускорительного диода. Поэтому с момента времени после замыкания коммутатора 4 на ускорительном диоде возникает напряжер 0» ние амплитудой-3 — = - — а по ли0 2 .Я ниям 1 и 2 от места подключениюг ускорительного диода 5 по направлению к другому концу начнут распространяться

1 0. волны напряжения амплитудой †. -я-, за-!

1 ряжая конденсаторы линий 1 и 2. Через интервал времени 1 „ эти волны достигают места подключения замкнутого коммутатора 4 и, отражаясь от корот-. козамкнутого конца с обратным знаком, распространяются по линиям в обратных в направлениях, снимая заряд с конденсаторов линий. После достижения отраженными волнами места подключения ус" корительного диода запасов энергии в линиях не остается. Длительность импульса и, приложенного к ускорительному диоду, равна, таким образом, времени двойного пробега волны:по линии, т. е. t>.-=24 . Амплитуда ускоряющего

1Е . - U напряжения равна -Й, а .амплитуда тока электронного пучка равна Лв .Импульсная мощность электронного пучка предлагаемого устройства составляет P

ii 3 у

О 3 2

-1 -У-(как и в прототипе);

Таким образом, предлагаемое устройство по сравнению с прототипом, обеспечивая ту же импульсную мощность в нагрузке, оказывается более простым конструктивно, так как здесь отсутствует зарядный элемент, а также обладает меньшими весом, габаритами и стоимостью. зв

Устройство импульсного питания ускорителя, содержащее двойную формиру-. ющую линию, состоящую из двух одинаковых линий, источник зарядки, подключенный параллельно линиям коммутатор, шунтирующий вход первой линии, и ускорительный диод, о т л и ч а ющ е е с, я тем, что, с целью упроще ния устройства, вход первой линии соединен с выходом второй линии, а ускорительный диод подключен между обе- . ими линиями параллейьно им.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. В. Berstein and I. Smith. Amora, An Electron Accelerator. IEEE Trans.

on Nuclear Science. 1973, vol. и 5-20, Н 3 рр. 294-300, Fij 32. Патент США N 4024430, кл. 315239, опублик. 17.05.jl7 (прототип).

797533

Тираж 862 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул.,Проектная, 4

Редактор Л. Письман

Заказ 10471/3

З

Составитель H. Ермохин

Техред О.Неце Корректор E. Рошко