Генератор наносекундных импульсов

 

О П И С А Н И Е 39I7IS

Союз Советских

Социйписти 4еских

Республик

ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено ОЗ.VI.1970 (№ 1445624/24-7) М. Кл. Н 031< 4/00 с присоединением заявки №

Государствеииый кемите1

Савета Мииистрсв СССР по делам ивсвретеииР и аткрытнй

Пр иоритет

Опубликовано 25.VI1.197 3, Бюллетень №,31

Дата опубликования описания 6.XII.1973

УДК 621.373(088.8) Автор изобретения

М. И. Козлов

Заявитель

Научно-исследовательский институт ядерной физики, электроники и автоматики при Томском политехническом институте

ГЕНЕРАТОР НАНОСЕКУНДНЫХ ИМПУЛЬСОВ

Изобретение относится к генераторам коротких, преимущественно наносекундных, прямоугольных, без последующих колебаний импульсов напряжения или тока большой амплитуды, которые могут быть использованы, например, в детекторах заряженных частиц— для питания искровых камер, в лазерной технике — для питания ячейки Керра, в электроизоляционной технике — для испытания электрической прочности электроизоляционных материалов, в ускорительной технике — для инжекции и вывода ускоренных частиц электромагнитным способом и т. д.

Известные устройства для получения коротких прямоугольных импульсов без последующих колебаний содержат форм рующие линии с распределенными параметрами, причем, формирование импульсов происходит либо в схемах с разрядными линиями, либо из исходных перепадов напряжения или тока.

Схемы формирования прямоугольных импульсов без последующих колебаний из исходных перепадов тока или напряжения не позволяют получать в схемах с одной формирующей линией большие по амплитуде (до удвоенного значения тока в линии), но короткие по времени прямоугольные импульсы тока без последующих колебаний.

Цель предлагаемого изобретения — получить из исходного перепада напряжения в схеме с одной формирующей линией прямоугольных без последующих колебаний импульсов напряжения с амплитудой, равной амплитуде зарядного напряжения, или таких же по форме импульсов тока с амплитудой, близкой к удвоенному значению тока в линии.

Это достигается по предлагаемому изобретению с помощью схемы, включаюшей накопительный элемент (емкость), линию с распре10 деленными параметрами и два коммутатора, соединенные таким образом, что после разряда накопительного элемента через первый коммутатор на линию, на отраженной волне при двойном перенапряжении на промежутке сра15 батывает второй коммутатор и линия оказывается короткозамкнутой на одном конце и включенной на согласованную нагрузку на другом конце, причем для получения импульсов тока используется короткозамкнутый в ди20 намике конец линии, а для получения импульсов напряжения — конец линии, включенный на согласованную нагрузку.

На фиг. 1 изображен генератор коротких прямоугольных без последующих колебаний

25 импульсог. напряжения или тока; на фиг. 2— осцилограмма импульса напряжения на согласованной нагрузке. Частота градуированных колебаний 100 лгц.

Главные составные части генератора — раз30 рядная линия 1, коммутаторы 2 и 3, накопи391718

Фиг. 1

Заказ 3254/14

Изд. № 813

Тираж 780

Подписное

Типографии, пр. Сапунова, 2 тельный элемент 4 и согласованная нагрузка 5.

Генератор включает также защитный элемент б и источник питания 7.

В исходном состоянии накопительный элемент 4 заряжен до напряжения источника питания, который после срабатывания коммутатора 3 разряжается на линию 1. Падающая волна напряжения отражается от разомкнутого конца линии с тем же знаком и после прихода отраженной волны к началу линии срабатывает при двойном перенапряжении на промежутке коммутатор 2, после срабатывания которого в один и тот же момент линия 1 замыкается накоротко на одном конце и включается на согласованную нагрузку на другом.

После такого включения отражение падающей волны от согласованного конца линии прекращается, а отраженная волна напряжения, распространявшаяся в линии до срабатывания коммутатора 2, последовательно отражаясь от короткозамкнутого конца линии, проходит к концу линии, включенному на согласованную нагрузку уже как падающая волна напряжения и рассеивается в нагрузке.

Таким образом, на нагрузке формируется прямоугольный импульс напряжения с амплитудой, равной амплитуде зарядного напряжения, а на короткозамкнутом, после срабатывания коммутатора 2, конце линии — прямоугольный импульс тока с амплитудой, близкой к удвоенному значению тока в линии.

10 Предмет изобретения

Генератор наносекундных импульсов, содержащий трехэлектродный коммутатор, формирующую линию, один проводник которой замк15 нут накоротко, а между началом и концом другого проводника линии через один из промежутков трехэлектродного коммутатора вклю<е»о активное сопротивление, а также содержащий дополнительный коммутатор, отличаю20 бийся тем, что, с целью получения импульсов тока или напряжения прямоугольной формы из исходного перепада напряжения, трехэлектродный коммутатор зашунтирован через дополнительный коммутатор емкостью.