Обостряющее устройство

 

Изобретение относится к высоковольтной импульсной технике, предназначено для работы в схемах формирования высоковольтных импульсов с крутым (наносекундным) фронтом и может быть использовано в различных областях экспериментальной физики и техники. Целью изобретения являет - ся повышение быстродействия. Выполнение устройства с двумя дисковыми электродами 1 и 2, размещенными с общей 2 осью симметрии в параллельных плоскостях , размещение вокруг оси симметрии дисковых электродов 1 и 2 закрытых с торца цилиндрических выступов 3 и 4, обращенных в сторону от входного электрода 5, который размещен внутри полости ближнего к нему дискового электрода 2, выполнение диаметра цилиндрического выступа 3 на дальнем от входного электрода 5 дисковом электроде 1 большим диаметра выступа 4 на другом дисковом электроде 2, выступ которого частично размещен в полости выступа Зс большим диаметром и выполнен с отверстием на торцовой части вдоль оси симметрии выступа, выполнение на цилиндрической части выступа 3 дальнего от входного электрода 5дискового электрода отверстий по числу выходных электродов 6, которые размещены.по окружности в окрестности указанных отверстий в одной плоскости , параллельной плоскостям дисковых электродов, обеспечивают многоканальный пробой обостряющего устройства. 1 ил. сл С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Н 01 Т 2/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

i1O ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4803697/21 (22) 19.03,90 (46) 07.03.92. Бюл. М 9 (71) Харьковский политехнический институт иМ.В.Q,Ëåíéíà (72) И.Р;Пекарь и И.Г.Голикова (53) 62 1,324(088;8) (56) Месяц Г.А. Генерирование мощных наносекундных импульсов. — M.: Советскос радио, !974, с.92.

Авторское свидетельство СССР

ЬЬ 1245212, кл. Н 01 Т 2/02; 1983. (51) ОБОСТРЯЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к высоковольтной импуЛьсНой технике, предназначено для работы в схемах формирования высоковольтных импульсов с крутым (наносекундным) фронтом и может быть использовано в различных областях экспериментальной физики и твхники. Целью изобретения являет ся повышение быстродействия;

Выполнение устройства с двумя дисковыми электродами 1 и 2, размещенными с общей

„„50„„1718316 Al осью симметрии в параллельных плоскостях, размещение вокруг оси симметрии дисковых электродов 1 и 2 закрытых с торца цилиндрических выступов 3 и 4, обращенных в сторону от входного электрода 5, который размещен внутри полости ближнего к нему дискового электрода 2, выполнение диаметра цилиндрического выступа 3 на дальнем от входного электрода 5 дисковом электроде 1 большим диаметра выступа 4 на другом дисковом электроде 2, выступ которого частично размещен в полости выступа

3 с большим диаметром и выполнен с отверстием на торцовой части вдоль оси симметрии выступа, выполнение на, цилиндрической части выступа 3 дальнего, от входного электрода 5дискового электрода отверстий по числу выходных электродов 6. которые размещены по окружности в окрестности указанных отверстий в одной плоскости, параллельной плоскостям дисковых электродов, обеспечивают многоканальный пробой обостряющего устройства. 1 ил.

1718316

Изобретение относится к высоковольтной импульсной технике и предназначено для работы в схемах формирования высоковольтных импульсов с крутым (наносекундным) фронтом и может быть использовано в 5 различных областях экспериментальной, физики и техники.

Известны обостряющие устройства, в которых используется двухэлектродный промежуток с определенным пробивным 10 напряжением, включаемый последовательно между источником и нагрузкой.

Пока напряжение на источнике ниже пробивного разрядника-обострителя, цепь остается разомкнутой. При достижении на 15 источнике напряжения, равного пробивному напряжению разрядника-обострителя, промежуток разоядника-обострителя пробивается и в цепи нагрузки появляется ток.

При этом время нарастания напряжения на 20 нагрузке равно времени, в течение которого сопротивление искры пробоя разрядника (индуктивное.и омическое) становится меньше сопротивления нагрузки.

Недостатком двухэлектродного разряд- 25 ника-обострителя является то, что у него образуется одна искра пробоя, но проводимость и способность проводить большие токи однокайального разряда развиваются медленно. Поэтому короткие (10 — 10 с) 30 фронты нарастания напряжения на нагрузке с помощью одноискрового разрядникаобострителя возможно обеспечить лишь при небольших токах.

Известен разрядник, содержащий соос- 35 ные полые полусферические основные электроды с осевыми круглыми отверстиями, и управляющий электрод, расположенный в отверстии одного из основных электродов, Срабатывание разрядника обеспечивается 40 за счет усиления электрического поля вблизи кромки отверстия во втором основном электроде, противолежащем управляющему электроду, при приложении импульса напряжения к управляющему электроду, 45

Недостатком известного устройства является большое время коммутации, обусловленное одним каналом разряда.

Целью изобретения является повышение быстродействия обостряющего устрой- 50 ства, что уменьшает фронт волны импульса напряжения.

Поставленная цель достигается тем, что в.обостряющее устройство, содержащее входной и несколько выходных электродов, 55 выполненных в виде полусфер, снабжено двумя дисковыми электродами, размещенными с общей осью симметрии в параллел ьных плоскостях, вокруг оси симметрии дисковых электродов образованы закрытые с торца цилиндрические выступы, обращенные в сторону от входного электрода, который размещен внутри полости ближнего к нему дискового электрода, диаметр цилиндрического выступа на дальнем от входного электрода дисковом электроде больше диаметра выступа на другом дисковом электроде, выступ которого частично размещен в полости выступа с большим диаметром и выполнен с отверстием на торцовой части вдоль оси симметрии. выступа, на цилиндри- ческой части выступа дальнего от входного электрода дискового электрода выполнены отверстия по числу выходных электродов, которые размещены по окружности в окрестности укаэанных отверстий в одной плоскости параллельнойй плоскостям дисковых электродов.

В предлагаемом обостряющем устройстве обостряющий разрядник выполнен многоканальным и один из его выводов выполнен многспроволочным, т.е. каждый ка-. нал подключен к нагрузке отдельным токопроводом, в него введено два дополнительных разрядника — один поджигающий; второй отсекающий, причем отсекающий разрядник расположен так, чтобы была возможность подсветки поджигающего и обостряющего разрядников. Обкладки поджигающего конденсатора образованы дисковыми электродами отсекающего и поджигающего разрядников, что позволяет генерировать мощные поджигающие наносекундные импульсы ультрафиолетового излучения, На чертеже изображено предлагаемое устройство, разрез.

Обостряющее устройство содержит два дисковых электрода 1 и 2, размещенных с общей осью симметрии в параллельных пло- скостях, Вокруг оси симметрии дисковых электродов 1 и 2 образованы закрытые с торца цилиндрические выступы 3 и 4, обращенные в сторону от входного электрода 5, который размещен внутри полости ближнего к нему дискового электрода 2. Диаметр цилиндрического выступа 3 на дальнем от входного электрода 5 дисковом электроде 1 больше диаметра выступа 4 на другом дисковом электроде 2, выступ 4 которого час-. тично размещен в полости выступа 3 с большим диаметром и выполнен с отверстием на торцовой части вдоль оси симметрии выступа 4, на цилиндрической части выступа 3 дальнего от входного электрода 5 дискового электрода 1 выполнены отверстия по числу выходных электродов 6 (например, шесть или больше), которые размещены по окружности в окрестности указанных отверстий в одной плоскости параллельных.плоскостей дисковых электродов 1, 2.

1718316

Составитель И.Голикова

Техред М.Моргентал Корректор M.Øàðoøè

Редактор H.Ãóíüêî

Заказ 887 Тираж 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

Выходные электроды 6 выполнены в виде цилиндрических стержней с полусфЕрической вершиной. Цилиндрические выступы 3 и 4 образуют поджигающий разрядник 7, а выступ 4 и электрод 5 — отсекающий разряд- 5 ник 8.

Каждый иэ выходных электродов 6 подключен отдельным токопроводом 9 через нагрузку 10 к общей шине. Первые обкладки генерирующего конденсатора 11 (С ) и обо- 10 стряющего конденсатора 12 (С2) соединены с общей шиной. Другая обкладка обостряющего конденсатора 12 соединена с дисковым электродом 2, а другая обкладка гейерирующего- конденсатора 11 — с вход- 15 ным электродом 5. Дисковые электроды 1 и

2 разделены тонкий слоем изоляции и образуют обкладки конденсатора 13 поджига (С4). Дисковый электрод 1 соединен с пер- ° вой обкладкой дополнительного конденса- 20 тора 14 (Сз). Другая обкладка дополнительного конденсатора 14 соединена через разрядный резистор 15 с общей шиной. Причем. емкости конденсаторов на-. ходятся в следующем. соотношении С1>СФ 25

"-Сз >С4.

При подаче импульса напряжения от заряженного генерирующего конденсатора 11 на устройство обострения срабатывает от- 30 сейающий разрядник 8 и начинается заряд обостряющего конденсатора 12, а также конденсатора 13 поджига и дополнительно, го конденсатора 14; Одновременно растет. напряжение между электродами 1 и 6. Под- 35 жигающий разрядник 7 подсвечен искрой отсекающего разрядника 8, что существенно уменьшает разброс. статического напряжения поджигающего разрядника 7. При достижении статического разрядного на- 40 пряжения поджигающий разрядник 7 срабатывает, при этом генерируется мощная короткая импульсная вспышка света и одновременно скачком увеличивается напряжение между основными электродами 1 и 6 45 обостряющего разрядника. Воздействие интенсивной ультрафиолетовой подсветки и скачка напряжения приводят к одновременному срабатыванию всех шести или более каналов обостряющего разрядника и разряду конденсаторов 11, 12 и 14 на нагрузку, При многоканальном пробое повышается быстродействие и. следовательно, уменьшается собственная индуктивность и износ электродов разрядника, что позволяет использовать такие разрядники в цепях формирования наносекундных импульсов.

Благодаря интенсивной короткой вспышке подсвечивающей искры разброс времени срабатывания обостряющего разрядника значительно уменьшается и,срабатывание происходит при более высоком напряжении. Благодаря этому уменьшается фронт волны импульсов напряжения до нескольких наносекунд при разбросе менее 1 нс.

Формула-изобретения

Обостряющее устройство, содержащее входной и несколько выходных электродов, выполненных в виде полусфер, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия, устройство снабжено двумя дисковыми электродами, размещенными с общей осью симметрии в параллельных плоскостях, вокруг оси симметрии дисковых электродов образованы закрытые с торца цилиндрические выступы, обращенные в сторону от входного электрода, который размещен внутри полости ближнего к нему дискового электрода, диаметр цилиндрического выступа на дальнем от входного электрода дисковом электроде больше диаметра выступа на другом. дисковом электроде, выступ которого частично размещен в полости выступа с большим диаметром и выполнен с отверстием на торцовой части вдоль оси симметрии выступа, на цилиндрической части выступа дальнего от входного электрода дискового электрода выполнены отверстия почислу выходных электродов, которые размещены по окружности в окрестности указанных отверстий в одной плоскости, параллельной плоскостям дисковых электродов.