Генераторы высокого напряжения для питания мощных импульсных источников СВЧ линейных ускорителей

• Автор: Казарезов, Иван Васильевич
• Шифр специальности: 01.04.20
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 271 с. : ил.

1 Генераторы высокого напряжения для питания мощных импульсных СВЧ приборов

2 Основные компоненты схем импульсных генераторов

§2.1 Формирующие линии и импульсные трансформаторы в схемах модуляторов

Формирующие линии

Импульсные трансформаторы и ФЛ. Влияние параметров ИТ на искажение

формы импульса напряжения на нагрузке

Влияние конструкции импульсного трансформатора на его параметры

§2.2 Конденсаторы для формирования импульсов высокого напряжения

Конденсаторы с пленочным диэлектриком

Рабочие характеристики ситалловых конденсаторов К15

§2.3 Высоковольтные ключи и диоды

Требования к ключам
Твердотельные ключи
Газоразрядные ключи
Импульсные высоковольтные клиперные диоды
§2.4 Высоковольтные зарядные устройства для емкостных накопителей энергии
Схема с постоянным зарядным током
Схема заряда с постоянной отбираемой мощностью
Одноконтурное зарядное устройство с постоянной отбираемой мощностью
Зарядная цепь с дросселем на стороне выпрямленного напряжения (колебательный заряд)

Зарядное устройство с питанием от источника переменного напряжения
3 Высоковольтная изоляция и возможности ее защиты от последствий пробоев
§3.1 Вакуумная высоковольтная изоляция
Электрическая прочность вакуумных промежутков
Поверхностная изоляция в вакууме
§3.2 Масляная и газовая изоляция в генераторах высокого напряжения
Масляная высоковольтная изоляция
Газовая высоковольтная изоляция
4 Высоковольтные импульсные генераторы для питания разных типов СВЧ приборов
§4.1 Ускорители ЭЛИТ-Л и ЭЛИТ-Л2 для питания прототипов клистронов комплекса ВЛЭПП
Схема формирования импульсов и выбор источника высокого напряжения
Электронно-оптическая система и конструкция ускорительной трубки
Блок управления пушкой
Коммутаторы первичного контура ускорителей
Ускоритель ЭЛИТ-Л
Ускоритель ЭЛИТ-Л2
§4.2 Генератор электронного пучка для питания магникона — СВЧ прибора с
круговой разверткой
Схема генератора электронного пучка мощностью 100 МВт
Зарядное устройство
Модулятор
Импульсный трансформатор
Электронно-оптическая система
Проходной изолятор
Система диагностики пучка
§4.3 Модуляторы для клистронов 5045 и КИУ-12 форинжектора ВЭПП
Параметры форинжектора ВЭПП-5 и клистрона 5045
Параметры модулятора

Принципиальная схема модулятора
Выбор элементов модулятора
Конструктивное исполнение модулятора
Опыт эксплуатации
Модулятор с ДФЛ на базе конденсаторов К15-10 для питания клистрона

§4.4 Модулятор на основе высоковольтной модуляторной лампы для питания клистронов линейного коллайдера SBLC
Технические характеристики клистрона и модуляторной лампы
Схемные решения модулятора
Защита от последствий пробоев
Источник высокого напряжения
Малогабаритный высокочастотный трансформатор для передачи мощности
Блок сеточного управления
Конструкция модулятора
§4.5 Система импульсного питания 10 мегаваттного клистрона для проекта коллайдера TESLA
Требования к модулятору для питания клистрона ТН1801
Характеристики клистрона ТН1801
Импульсный трансформатор
Схемы формирования импульсов напряжения на клистроне
Линия передачи импульсов
Магнитная связь и нелинейность нагрузки. КПД схемы формирования импульсов
Зарядное устройство
Заключение
Список литературы

не ниже 1 %. В ТУ же на конденсаторы указана величина емкости с точностью ±15 %. Для выяснения разброса емкостей по величине была обмерена партия конденсаторов номинала 10000 пФ, 40 кВ в количестве 1800 шт. Результаты измерений показали (рис. 2.18), что распределение конденсаторов по емкостям близко к распределению Гаусса со средним
Рис. 2.18: Гистограмма распределения по емкостям партии конденсаторов 1800 шт.
значением емкости С=9000 пФ и среднеквадратичным отклонением <т = 717 пФ.
Зависимость диэлектрической проницаемости от приложенного напряжения. Зависимость ифференциальной диэлектрической проницаемости от напряжения снималась для конденсаторов с номинальным значением г = 1500, 1000 (емкость 15000 пФ и 10000 пФ, 40 кВ) и £ = 500 ( емкость 4700 пФ, 50 кВ). На переменное напряжение небольшой амплитуды (~ 10 В) накладывалось постоянное напряжение, изменяющееся от 0 до номинального с шагом 5 кВ, при этом на каждом уровне постоянного напряжения измерялась величина емкостного сопротивления в цепи переменного тока. Иследовалось по пять конденсаторов каждого типа. Усредненные характеристики зависимостей приведены на рис. 2.19. На основании результатов измерений можно сделать следующие выводы: при изменении напряжения от 0 до номинального емкость конденсаторов с £ = 1500 меняется почти в 2 раза, с е = 1000 - в 1.28 раза, с £ = 500 изменение емкости не превышает 12 %.
Зависимость емкости и угла потерь конденсаторов от температуры. Конденсаторы двух типов - 10000 пФ, 40 кВ и 4700 пФ, 50 кВ по 5 шт. в каждой партии