Устройство импульсного питания ускорителя

 

УСТРОЙСТВО ИМПУЛЬСНОГО ПИТАНИЯ УСКОРИТЕЛЯ, содержащее ин- . дуктивный накопитель, коммутатор, источник зарядки индуктивного накопителя , ускорительный триод, управля|рщая сетка которого через разрядник соединена с индуктивным накопителем , а также источник вытягивающего напряжения, отличающееся тем, что, с целью повышения КПД устройства, индуктивный накопитель выполнен двухобмоточным, причем понижающая обмотка индуктивного накопителя воединена последовательно с источником его зарядки и коммутатором , а повышающая обмотка соединена последовательно с источником вытягивающего напряжения и ускорительным триодом, управлякмдая сетка которого подсоединена через управляемый разрядник к точке соединения повышающей обмотки индуктивного накопителя и источника вытягивающего напряжения. сл 00 00 Oi

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 3(51) Н 05 Н 5 02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЬПЪЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 2872515/18-21 (22) 21.01.80 (46) 15.12.83. Бюл. )) 46 (72) О.A.Ãóñåâ, Е;М.Меллех и Е.П. Павлов (53) 621.384.6(088 ° 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 307743, кл. Н 05 Н 5/00, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 332794, кл. Н 05 Н 5/00, 1975. (54) (57) УСТРОЙСТВО ИМПУЛЬСНОГО

ПИТАНИЯ УСКОРИТЕЛЯ, содержащее индуктивный накопитель, коммутатор, источник зарядки индуктивного накопителя, ускорительный триод, управляющая сетка которого через разряд.ник соединена с индуктивным накопи телем, а также источник вытягиваю-. щего напряжения, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения

КИД устройства, индуктивный накопитель выполнен двухобмоточным, причем понижающая обмотка индуктивного накопителя соединена последовательно с источником его зарядки и коммутатором, а повышающая обмотка соединена последовательно с источником вытягивающего напряжения и ускорительным триодом, управляющая сетка которого подсоединена через управляемый разрядник к точке соединения повышающей обмотки индуктивного накопителя и источника вытягивающе- со го напряжения.

886716. Изобретение относится к области систем импульсного питания ускорителей заряженных частиц прямого действия и предназначено, в частности, для использования в системах импульсного питания генераторов сильноточных электронных пучков, Hclxoдящих применение, например, для нагрева плазмы.

Известны импульсные ускорители заряженных частиц прямого действия 10 с питанием от индуктивного накопителя энергии (1)

Их достоинством являются малые вес и габариты, что обусловлено сравнительно высокой удельной энер- )5 гоемкостью индуктивного накопителя по сравнению с емкостным.

К недостаткам такого типа ускорителей можно отнести значительные потери при зарядке индуктивного накопителя током пучка заряженных час тиц.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устроАсТВо импульcHoro n TaH sr ускори= теля,. содержащее индуктивный накопитель, коммутатор, источник зарядки индуктивного накопителя, ускорительный триод, управляющая сетка которого через разрядник соединена с индуктивным накопителем, а также

30 источник вытягивающего напряжения (2)..

Недостатком этого устройства являются большие потери энергии при, зарядке индуктивного накопителя током электронного пучка. Это обусловлено тем, что в режиме зарядки индуктивного накопителя пучок электронов, ускоренный вытягивающим напряжением на промежутке катод-сетка, на участке сетка-анод попадает в тормозящее 40 электрическое поле индуктивного накопителя и в значительной мере высаживается на электроды ускорительной трубки.

Целью изобретения является повышение КПД устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве импульсного питания ускорителя, содержащем индуктивный накопитель, коммутатор, источник зарядки индуктивного накопителя, ускорительный триод, управляющая сетка которого через разрядник соединена с индуктивным накопителем, а также источник вытягивающего напряжения, индуктивный накопитель выполнен двухобмоточным, при— чем понижающая обмотка индуктивного накопителя соединена последовательно с источником его зарядки и ком- 60 мутатором, а повышающая обмотка соединена последовательно с источником вытягивающего напряжения и ускорительным триодом, управляющая сетка котррого подсоединена через управля- 65 емый разрядник к точке соединения повышающей обмотки индуктивного накопителя и источника вытягивающего напряжения.

На чертеже представлена схема устройства.

Устройство содержит последовательно соединенные низковольтный источник 1 зарядного напряжения, коммутатор 2 и первичную низковольтную обмотку 3 трансформаторного индуктивного накопителя 4, вторичная повышающая обмотка 5 которого соединена последовательно с ускорительным триодом б, имеющим катод 7, анод 8 и управляющий электрод 9, и источником 10 импульсного вытягивающего напряжения, включенным между катодом 7 и управляющим электродом 9 через управляемый разряд ник 11.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии коммутатор 2 разомкнут. В начальный момент замыкается коммутатор 2, и начинается зарядка первичной обмотки 3 индуктивного накопителя 4 от низковольтного источника 1. После достижения током в первичной обмотке индуктивного накопителя 4 заданного значения срабатывает разрядник 11 и при этом подается импульсное вытягивающее напряжение на управляющий электрод 9 триода б. В результате в зазоре катод-управляющий электрод генерируется электронный ток, ограниченный объемным зарядом и равный току накопителя 4, пересчитанному во вторичную обмотку 5.

На участке управляющий электроданод триода б этот электронный ток попадает в тормозящее электрическое поле, создаваемое индуктивностью рассеяния, заряжая ее и обесточивая одновременно коммутатор 2. В обесточенном состоянии коммутатор 2 отключается без дуги. При этом энергия, накопленная в магнитном поле накопителя 4 поддерживается теперь лишь за счет протекания тока по вторичной обмотке 5, замыкающегося через источник 10 и триод 6.После этого происходит пилообразное уменьшение импульсного напряжения источника 10, вызывающего линейное во времени уменьшение интенсивности электронного пучка. В результате на выводах вторичной обмотки 5 накопителя 4 генерируется импульсное высокое напряжение прямоугольной формы амплитудой 1„ ск= с где L - — индуктивность вторичной обмотки 5; амплитуда электронного тока;

88б716

Составитель Е.Медведев

Редактор Л.утехина Техред А.Бабинец Корректор A,Äýÿòêî йЗаказ 10705/6 Тираж 845 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, .4 — длительность сброса интенС сивности электронного пучка, Зарядка индуктивного накопителя в предложенном устройстве осуществляется не электронным пучком, а током от низковольтного источника 1 . 5 через коммутатор 2. Электронным пучком осуществляется здесь лишь зарядка индуктивности рассеяния трансформажорного индуктивного накопителя, которая обычно на один-два порядка 10 меньше индуктивности соответствующей обмотки. При одинаковых с известным значениях вытягивающего напряжения0О, индуктивности высоковольтной обмотки и тока электронного пучками время зарядки указанной индуктивности рассеяния Ь во столько же раэ меньS ше, во сколько L > L<. Поскольку это время нахождения электронного пучка в тормозящем электрическом поле и обуславливает величину энергии, теряемой при высадке части пучка на электродах ускорительного триода, очевидно, что потери,наблюдаемые в данном устройстве, на одиндва порядка меньше, чем в известном, Следовательно, КПД устройства по сравнению с известным оказывается более высоким.