Устройство импульсного питания ускорителя прямого действия

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскнк

Социалнстичвскик

Рвслублик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТИЗЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 23. 07. 79 (21) 2799809/18-25 (51) М. Nll. с присоединением заявки ¹â€”

Н 05 Н 5/00

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет—

РЗ) УДК 621. 384. 6 (088. 8) Опубликовано 3011,82. Бюллетень Мо 44

Дата опубликования описания 29.12.82 (72) Авторы изобретения

Е.М.Меллех и E.Ï.Ïàâëîâ (71) Заявитель (54 ) устРОЙстВО импульснОГО питАния ускОРителя

ПРЯМОГО ДЕЙСТВИЯ

Изобретение относится к ускорительной технике и может быть использовано для генерации импульсных электронных пучков большой интенсивности, энергии и длительности.

Известно устройство f13, содержа,ее двойную формирующую линию с емкостным накопителем энергии.

В этом устройстве обеспечивается генерация ускоренного пучка заряженных частиц за счет передачи накопленной, электрической энергии от емкостного накопителя к ускорителю.

Недостатком его является невысокая импульсная мощность в нагрузке. Это обусловлено тем, что энергия, накопленная в конденсаторах линий, выделяется в нагрузке за сравнительно большое время, равное времени двойного пробега волны по линии.

Наиболее близким к изобретению является устройство импульсного питания ускорителя прямого действия (2 1, содержащее источник питания, зарядное устройство и двойную формирующую линию, состоящую из двух одинаковых линий, между которыми параллельно им через коммутатор подключен ускорятельный диод.

3а счет передачи энергии от формирующей линии к ускорительному дио- ду осуществляется генерация ускоренного пучка заряженных частиц.

Недостатком известного устройства является невысокая импульсная мощность в нагрузке, что связано с достаточно большим временем выделения энергии конденсаторов ячеек линии на нагрузку, равным удвоенной длительности пробега волны по линии.

Цель изобретения — устранение указанного недостатка, т.е. увеличение импульсной мощности пучка заряженных частиц. цель достигается тем, что в устройстве импульсного питания ускорителя прямого действия, содержащем источник питания, зарядное устройство и двойную формирующую линию, состоящую из двух одинаковых линий, между которыми параллельно им через коммутатор подключен ускорительный диод, между общими шинами соединения конденсаторов каждой формирующей линии и анодом ускорительного диода включены коммутаторы, параллельно каждому из которых подключены соединенные последовательно зарядное устройство и источник питания в поляр.

810061, ности, противоположной друг другу, причем высоковольтный зажим выхода второй линии соединен с клеммой, общей для названных коммутаторов, а первый источник питания подсоединен. через коммутатор между высоковольтным зажимом входа первой линии и вышеуказанной клеммой.

На фиг, 1 приведена. схема устройства, иа фиг.2 - форма импульсов на ус;корительном диоде.

Устройство содержит двойную формирующую линию, состоящую из двух одинаковых линий 1 и 2, у которых соединены высоковольтные зажимы выхода линии 1 и входа линии 2. Высоковольтные зажиьы входа линии 1 и выхода линии

2. соединены через низковольтный источник питания 3 и коммутатор 4. Между высоковольтными зажимами входа и выхода линии 2 через коммутатор 5 подключена нагрузка 6 роль которой 20 играет ускорительный диод, подключенный непосредственно или через согласующий импульсный трансформатор.Между общей шиной соединения конденсатор линии 1 и точкой соединения источника 25 питания 3 с нагрузкой 6 подключен коммутатор 7, параллельно которому включены соединенные последовательно высоковольтный источник питания 8 и зарядное устройство 9. Между общей QQ шиной соединения конденсаторов линии

2 и точкой соединения источника питания 3 с нагрузкой 6 подключен коммутатор 10, параллельно которому включены соединенные последовательно вы- 35 соковольтный источник питания 11 и зарядное устройство 12. Полярность включения источников питания 3,8 и

11 указана на схеме.

Устройство работает следующим об- 40 разом.

В исходном состоянии коммутатор 4 замкнут, а коммутаторы 5,7 и 10 разомкнуты. При этом конденсаторы линии 1 заряжаются от высоковольтного источника питания 8 через зарядное 45 устройство 9 до напряжения +Ое, а конденсаторы линии 2 заряжаются ох высоковольтного источника питания 11 через зарядное устройство 12 до яапряжения -0 . Одновременно с этим в индуктивностях линий 1 и 2 накапливается ток от низковольтного источника питания 3 через коммутатор 4 до амплитуды Эе, Подбором параметров линий, а также источников питания достигает- 55 ся выполнение соотношения Ое=30р, где р - волновое сопротивлейие линии. В момент времени Фд при достижении током в индуктивностях значения

3о, а напряжения на, конденсаторах со ответственно + U и — Юе размыкается коммутатор 4 и заьыкаются коммутаторы 7 и 10. формирование импульса ускоряющего напряжения Ои на ускорительном диоде поясняется фиг.2, где U> и 0 „ - составляющие импульса, первая из которых

0й обусловлена электрической энергией, запасенной в конденсаторах линии, а вторая Uz — магнитной энергией, запасенной в индуктивностях, причем — момент времени срабатывания коммутаторов 4, 7, 10, зп — время задержки, равное времени пробега волны по линии.

Как видно из приведенных графиков, вся энергия на ускорительном диоде выделяется в интервале времени 2Ф.

31, при напряжении - 20 .

Таким образом, в данном устройстве за счет выделения запасенной энергии при повышенном напряжении в более короткий промежуток времени достигается увеличение импульсной мощности по сравнению с прототипом.

Формула изобретения

Устройство импульсного питания ускорителя прямого действия, содержащее источник питания, зарядное устройство и двойную формирующую линию, состоящую из двух одинаковых линий, между которыми параллельно им через коммутатор подключен ускорительный диод, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения импульсной мощности пучка заряженных частиц, между общими шинами соединения конденсаторов каждой формирующей линии и анодом ускорительного диода включены коммутаторы, параллельно каждому из которых подключены соединенные последовательно зарядное устройство и источник питания в полярности, противоположной друк другу, причем высоковольтный зажим выхода второй линии соединен с клеммой, общей для названных коммутаторов, а первый источник питания подсоединен через коммутатор между высоковольтным зажимом входа первой линии и вышеуказанной клеммой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Лейбман И.E. Импульсная техни.ка. И., "Оборонгиз", 1960, с. 181.

2. Патент СШЛ 9 3189837, И.Кл. 328-162, опублик. 15.06.65 (прототип), 810061

9 èñ. 1

Uo

-U

91èñ. 3

ВНИИПИ . Заказ 10488/4 Тираж 862 Подписное

Филиал ППП "Патент", r.Óæãoðoä, ул.Проектная,4