Установка «мол»: первая очередь – индуктивные каскады усиления мощности




Скачать 101.05 Kb.
НазваниеУстановка «мол»: первая очередь – индуктивные каскады усиления мощности
Дата конвертации24.04.2013
Размер101.05 Kb.
ТипДокументы

УДК 537.6(06) Мощная импульсная электрофизика


E.В. ГРАБОВСКИЙ, А.П. ЛОТОЦКИЙ, М.К.КРЫЛОВ, Н.М. ЕФРЕМОВ, Г.Н. ХОМУТИННИКОВ, В.Л. ГОЛУБЕВ, А.А.НИКОЛАШИН, А.Г.СЕРЯКОВ.

ГНЦ РФ ТРИНИТИ, Троицк, Московская обл.


УСТАНОВКА «МОЛ»: первая очередь – индуктивные каскады усиления мощности


Индуктивные каскады установки «МОЛ» состоят из базового 30-ти секционного индуктивного накопителя ИН-1 и 13-ит секционного тороидального Магнитного Усилителя (МУ). Каскады снабжены трехступенчатой системой коммутации токов, включающей в себя 30 выключателей РВ-50/50 (50 кА), 3 размыкателя РВ 50/1000 (1МА), четыре замыкателя тока и 13 управляемых вакуумных разрядников РВУ-47. Первый каскад коммутаторов тока обеспечивает 30-ти кратное усиление тока на выходе ИН-1. Второй каскад сильноточных размыкателей отвечает за передачу энергии в МУ. Комплекс третьего каскада обеспечивает удвоение тока в секциях МУ, выполненных по автотрансформаторной схеме. Анализируются особенности работы энергокомплекса, пущенного в 2007г. Приведены результаты нескольких экспериментов, в процессе проведения которых на выходном каскаде установке получена амплитуда тока более 1,5 МА. Введенный в эксплуатационный режим комплекс является уникальным индуктивным источником тока, не имеющим мировых аналогов.


А.А. ТРЕНЬКИН

ФГУП «Российский Федеральный ядерный центр – Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики», Саров, Нижегородская обл.


О фрактальной размерности пространственной структуры молнии и ее взаимосвязи

со структурами высоковольтных разрядов

других типов


Определена фрактальная размерность грозового разряда. Показано, что по значению размерности, а значит и способу организации пространственной структуры, грозовой разряд стоит в одном ряду с высоковольтными разрядами других типов: стримерной короной, поверхностным, наносекундными диффузным, искровым и бесстримерным. Это позволяет сделать вывод об общности физических механизмов самоорганизации структур высоковольтных разрядов.


Г.И. ДОЛГАЧЕВ, Д.Д. МАСЛЕННИКОВ, А.Г. УШАКОВ, А.А. ШВЕДОВ

РНЦ "Курчатовкий институт", Москва


ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ПРОВЕРКА МЕТОДИКИ РАСЧЕТА ППТ И ЕГО СОГЛАСОВАНИЯ С НАГРУЗКОЙ


В работе приведены эксперименты, подтверждающие ранее предложенную методику расчета плазменного прерывателя тока (ППТ) во внешнем магнитном поле и схему его согласования с нагрузкой типа лайнер с малым начальным и нарастающим во времени импедансом. Эксперименты выполнены на установке РС-20М с параметрами импульса: на входе ППТ –0.36 МВ (использовался «укороченный» до 10 каскадов генератор Аркадьева-Маркса), 250 кА, ~2 мкс и на выходе ППТ –(0.8–2) МВ, (0–240) кА, ~100нс.

Эксперименты показали, что применение переходной индуктивности в цепи «ППТ-лайнер» позволяет подвести к лайнеру не менее 25% энергии индуктивного накопителя за время ~100нс. В случае повторной закоротки ППТ переходная индуктивность является источником энергии для сжатия лайнера, развиваемое на ней напряжение определяется динамикой сжатия лайнера. Результаты эксперимента хорошо совпадают с расчетными.

А.В. АГАФОНОВ

Физический институт имени П.Н. Лебедева РАН, Москва


СИЛЬНОТОЧНЫЕ НИЗКОЭНЕРГИЧНЫЕ ЭЛЕКТРОННЫЕ

ПУЧКИ В Х-ПИНЧАХ


Рассмотрены ограничения, накладываемые различными физическими процессами, на измерения характеристик сильноточных электронных пучков, формируемых в Х-пинчах, которые являются уникальными точечными источниками мягкого 1 8 кэВ рентгеновского излучения. Как оказалось, генерация сильноточных электронных пучков в Х-пинчах и сопровождаемое этим жесткое излучение (~100 кэВ, зависит от параметров установок) также являются неотъемлемой составляющей, и в большей или меньшей степени присутствуют во всех экспериментах с Х-пинчами. Приведены результаты численного моделирования транспортировки пучков от диода Х-пинча к цилиндру Фарадея и внутри цилиндра Фарадея, которые показали необходимость частичной нейтрализации заряда пучка.


Е.А. ЕЛИСТРАТОВ, С.П. МАСЛЕННИКОВ, А.В. МОРОЗОВ,

А.В. ПИТАЛЕВА, Э.Я. ШКОЛЬНИКОВ

Московский инженерно-физический институт (государственный университет)


ГЕНЕРАТОР НАНОСЕКУНДНЫХ ИМПУЛЬСОВ

ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЙ ДИФФУЗНЫХ РАЗРЯДОВ

ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ


В докладе представлены результаты работ по созданию высоковольтного импульсного генератора, предназначенного для проведения исследований по физике импульсно-периодических диффузных разрядов в воздушной среде атмосферного давления. Генератор обеспечивает формирование импульсов напряжения амплитудой до 50 кВ с частотой повторения до 1 кГц. Длительность импульсов составляет 30-100 нс при длительности фронта около 10 нс. Генератор состоит из нескольких последовательно срабатывающих узлов, в которых происходит сжатие импульса и увеличение его амплитуды. Для укорочения фронта импульса на нагрузке используется нелинейная индуктивность на ферритовом сердечнике.


Л.А. СУХАНОВА, Ю.А. ХЛЕСТКОВ

Московский инженерно-физический институт (государственный университет)


ЧИСЛЕННАЯ МОДЕЛЬ СТАЦИОНАРНОГО
КОМПАКТНОГО ПУЧКОВОГО ТОРА



Проведено численное решение нелинейных уравнений движения сильноточного релятивистского пучка (СРП) в собственном электромагнитном поле в геометрии компактного пучкового тора (КПТ) для двухкомпонентной заряженной среды, состоящей из электронов и покоящихся (за время задачи) тяжелых ионов, частично компенсирующих заряд. Задача геометризована в биметрической системе координат : в цилиндрической и тороидальной (естественной) системе координат. Показана возможность стационарного состояния КПТ при вполне определенных релятивистских наборах параметров КПТ : энергия частиц в полюсе, полоидальный ток, относительные геометрические размеры тора. Найдены распределения импульсов, плотности электронов и ионов пучка, электрического и магнитного поля в стационарном аксиально-симметричном КПТ.


Л.А. СУХАНОВА, Ю.А. ХЛЕСТКОВ

Московский инженерно-физический институт (государственный университет)


УРАВНЕНИЯ НЕЛИНЕЙНОГО ПОЛЯ РЕЛЯТИВИСТСКОГО МНОГОКОМПОНЕНТНОГО ПУЧКА ЗАРЯЖЕННЫХ ЧАСТИЦ


Рассмотрен сильноточный релятивистский пучок (СРП) из n несмешиваемых компонент, находящихся в общем электромагнитном поле, описываемый системой уравнений Максвелла-Лоренца. Уравнения движения преобразованы к виду, позволяющему выразить тензор электромагнитного поля через ротор 4-скоростей и произвольный антисимметричный тензор второго ранга. Путем решения уравнений движения Лоренца для каждой из n компонент пучка заряженных частиц и подстановки решения в уравнения Максвелла получены более простые, чем исходные, уравнения нелинейного поля многокомпонентной среды относительно ее 4-скоростей.


E.В. ГРАБОВСКИЙ, А.П. ЛОТОЦКИЙ, В.П. БАХТИН, А.М. ЖИТЛУХИН, М.К. КРЫЛОВ, Н.М. ЕФРЕМОВ, Г.Н. ХОМУТИННИКОВ,

А.Н. ГРИБОВ, 1Г.И. ДОЛГАЧЕВ, 2М.П. ГАЛАНИН

ГНЦ РФ ТРИНИТИ, Троицк, Московская обл.

1Российский научный центр «Курчатовский институт», Москва

2Институт прикладной математики им. М.В.Келдыша РАН, Москва


Магнитный Компрессор (МК) и Плазменный

Прерыватель Тока (ППТ) установки «МОЛ»


Определенные успехи в завершении создания первой очереди установки «МОЛ» (каскады магнитного накопления и вывода энергии) позволили вплотную заняться обострителями мегаамперных импульсов тока в микросекундном и субмикросекундном диапазоне. Система магнитного компрессора с протяженным ленточным лайнером имеет несколько худшие кумулятивные характеристики, нежели общепринятые конструкции с аксиальным сжатием магнитного потока. Проведен анализ ее характеристик с точки зрения тепловых потерь энергии и технологичности, включая экспериментально опробованный способ генерации магнитного потока в области сжатия. Рассматривается ряд экспериментов, проведенных на МК «ПУМА» с питанием от конденсаторной батареи, отмечены моменты динамической картины течений, подлежащие выяснению перед созданием МК «МОЛ».

Представлена предварительная проработка конструкции ППТ «МОЛ», базирующаяся на экспериментах с малыми плазменными устройствами, ведущихся в Курчатовском институте. Обсуждается необходимость и компоновка соответствующих согласующих устройств.


Д.Ф.Алферов, А.И.Будовский, Д.В.Евсин, В.П.Иванов,

В. А.Сидоров

Всероссийский электротехнический институт (ФГУП ВЭИ), Москва


вакуумнЫЙ выключателЬ постоянного тока


Представлен экспериментальный образец вакуумного выключателя постоянного тока на номинальное напряжение 3.3 кВ и номинальный ток 3000 А. Выключатель предназначен для отключения аварийных токов в сетях с токами короткого замыкания до 30 кА. Для отключения постоянного тока использовался метод искусственного перевода тока в электрической дуге отключения через нулевое значение путем разряда предварительно заряженного конденсатора током обратного направления относительно направления отключаемого тока. Подключение цепи контура противотока осуществлялось с помощью управляемого вакуумного разрядника (РВУ). Контакты в ВДК разводились с помощью индукционно-динамического привода, который срабатывал в результате разряда предварительно заряженного конденсатора. Управление в цепи привода также осуществлялось с помощью РВУ. Время разведения контактов составляло 3 мс. Время включения РВУ не превышало единиц микросекунд.

Приводятся результаты коммутационных испытаний, соответствующих отключению тока в режиме, близком к номинальному, в аварийном режиме и режиме малых токов. Выключатель надежно отключал ток во всех режимах.


В.В. ЕЖОВ, Е.Г. КРАСТЕЛЕВ1, Г.Е. РЕМНЕВ

НИИ Высоких Напряжений ТПУ, Томск

1Международный институт прикладной физики и высоких технологий, Москва


ЗАЩИТА АНОДНОЙ ФОЛЬГИ СИЛЬНОТОЧНОГО ЭЛЕКТРОННОГО ДИОДА ОТ ПОВРЕЖДЕНИЯ

ДУГОВЫМИ РАЗРЯДАМИ


Приведены результаты экспериментального изучения механизма повреждения анодной фольги при выводе импульсного электронного пучка из сильноточного диода. Эксперименты выполнены на ускорителе со следующими параметрами: ускоряющее напряжение – до 500 кВ, ток пучка – до 10 кА, длительность импульса на полувысоте – 60 нс, частота следования – до 3 Гц. Установлено, что повреждение фольги происходит в результате образования на ней катодных пятен и интенсивной эмиссии электронов в течение послеимпульсов положительной полярности, следующих за основным отрицательным импульсом ускоряющего напряжения, и формирования в промежутке диода дугового разряда. Использование многоострийных катодов на основе ворсистых углеродных материалов улучшает согласование диода с формирующей линией ускорителя и уменьшает энергию в послеимпульсах. Это ведет к уменьшению повреждений анодной фольги и увеличению срока ее службы до 103 импульсов в условиях данных экспериментов. Введение дополнительного анодного электрода в виде тонкого конического кольца, охватывающего выпускное окно с фольгой и образующего с периферийной частью катода вакуумный разрядник-кроубар, практически исключает разрушение анодной фольги и увеличивает ресурс ее работы до 105 импульсов.

А.С. ЧЕРНЕНКО, С.С. АНАНЬЕВ, Ю.Л. БАКШАЕВ, А.В. БАРТОВ,

П.И. БЛИНОВ, В.А. БРЫЗГУНОВ, С.А. ДАНЬКО,

А.И. ЖУЖУНАШВИЛИ, А.А. ЗЕЛЕНИН, Е.Д. КАЗАКОВ,

Ю.Г. КАЛИНИН, А.С.КИНГСЕП, В.Д. КОРОЛЕВ, В.И. МИЖИРИЦКИЙ, Е.А. СМИРНОВА, Г.И. УСТРОЕВ, В.А. ЩАГИН, С.А. ПИКУЗ1,

Т.А. ШЕЛКОВЕНКО1, С.И. ТКАЧЕНКО2

Российский научный центр «Курчатовский институт», Москва

1Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН, Москва

2Московский физико-технический институт, Долгопрудный, Московская обл.


ИССЛЕДОВАНИЕ МНОГОПРОВОЛОЧНОГО X-ПИНЧА

НА СИЛЬНОТОЧНОМ ГЕНЕРАТОРЕ С-300


На установке С-300 (3 МА, 0,15 Ом, 100 нс), была выполнена серия экспериментов по исследованию динамики плазмы при сжатии X-пинча при токах до 2.3 МА. В экспериментах использовались многопроволочные X-пинчи одинакового размера (длина 10 мм, ширина основания 6 мм) из различных материалов и различной массы.

Анализ полученных результатов позволяет заключить, что в диапазоне значений токов установки С-300 можно говорить о выполнении скейлинга, в соответствии с которым для хорошего сжатия и образования излучающей горячей точки с высокими параметрами погонная масса нагрузки Х-пинча mexp должна корреллировать с разрядным током mtheor ~ ms I2, (где ms = 3 мг/см).

При этом в данной серии экспериментов генерация излучения Х-пинча зарегистрирована в диапазоне значений параметра mexp/mtheor от 0.63 до 1.5.


М.Н. БАУЛИН, Е.Г. КРАСТЕЛЕВ

Московский инженерно-физический институт (государственный университет)


ПРОСТЫЕ, НАДЕЖНЫЕ ГЕНЕРАТОРЫ ИМПУЛЬСОВ ПОДЖИГА ИСКРОВЫХ ГАЗОВЫХ РАЗРЯДНИКОВ


Генераторы выполнены по схеме, включающей в себя заряжаемую от сети до 600 В (с удвоением напряжения) накопительную емкость, тиристорный коммутатор и высоковольтный импульсный трансформатор. Трансформатор выполнен в виде двух соосно расположенных цилиндрических обмоток – внешней первичной и внутренней вторичной на сердечнике, набранном из 14 ферритовых колец типоразмером К45х27х12.
Электроизоляция вторичной обмотки обеспечивается трансформаторным маслом, заполняющим внутренний объем трансформатора, который образован цилиндрическим корпусом – каркасом первичной обмотки, металлическим торцевым фланцем («земляной» вывод) и изолятором высоковольтного вывода. Габаритные размеры трансформатора: диаметр 94 мм, высота 305 мм. В зависимости от назначения генератора вторичная обмотка содержит от 330 витков («поджиг» тригатронных разрядников) до 630 витков, первичная обмотка состоит из 5 витков, выполненных ленточным кабелем. Коэффициент связи для выбранной геометрии обмоток составляет 0,8-085. Генераторы обеспечивают получение выходных импульсов с амплитудой напряжения от 40 до 80 кВ и временем нарастания менее 2 мкс на высокоомной нагрузке (130 кОм). Максимальная частота повторения импульсов – 25 Гц.


М.Н. БАУЛИН, Е.Г. КРАСТЕЛЕВ

Московский инженерно-физический институт (государственный университет)


УЧЕТ ВНУТРЕННЕЙ СТРУКТУРЫ ВЫСОКОВОЛЬТНЫХ КОНДЕНСАТОРОВ В ПЛАСТИКОВЫХ КОРПУСАХ ПРИ КОНСТРУИРОВАНИИ МОЩНЫХ ИМПУЛЬСНЫХ ГЕНЕРАТОРОВ


Рассмотрены варианты оптимизации размещения элементов мощных импульсных генераторов на основе высоковольтных конденсаторов в пластиковых корпусах с осевыми выводами. Показано, что размещение и ошиновка конденсаторов с учетом их внутренней структуры позволяет минимизировать электрические поля как в промежутках между ними, так и на кромках крайних обкладок конденсаторов, и, тем самым, улучшить параметры генератора и повысить его надежность. Представлены результаты моделирования распределения электрического поля вблизи кромок обкладок крайних пакетов конденсаторов для случаев различного взаимного расположения конденсаторов. Показано, что при неудачной компоновке внутренние элементы конденсатора могут испытывать воздействие электрических полей с напряженностью, значительно превышающей номинальную. Приведены примеры оптимизированных конструкций генераторов с параллельным и последовательным включением накопительных конденсаторов.




ISBN 978-5-7262-1042-1. НАУЧНАЯ СЕССИЯ МИФИ-2009. Том 1

Добавить в свой блог или на сайт

Похожие:

Установка «мол»: первая очередь – индуктивные каскады усиления мощности iconУсилительным устройством (усилителем) называется устройство, в нагрузку которого поступает усиленный по мощности входной сигнал. Эффект усиления сигнала по
Усилительным устройством (усилителем) называется устройство, в нагрузку которого поступает усиленный по мощности входной сигнал....

Установка «мол»: первая очередь – индуктивные каскады усиления мощности iconНаписал Н. Дмитриев, Н. Феофилактов
Вт и для увеличения выходной мощности приходится использовать мощные выходные каскады с большим количеством дискретных элементов....

Установка «мол»: первая очередь – индуктивные каскады усиления мощности iconВопросы по курсу Электроника. Часть 2005 г
Назначение и области применения усилителей. Требования, предъявляемые к усилителям сигналов. Классификация и основные параметры усилителей:...

Установка «мол»: первая очередь – индуктивные каскады усиления мощности iconПо объекту «Административно-техническое здание «ортпц, г. Астрахань, ул. Ляхова, д. 4» первая очередь титульного мероприятия
«Административно-техническое здание «ортпц, г. Астрахань, ул. Ляхова, д. 4» первая очередь титульного мероприятия

Установка «мол»: первая очередь – индуктивные каскады усиления мощности iconИнструкция Полная Win 7 первая версия V 03
Установка для Windows 7 имеет свои особенности. Поэтому здесь и изложено в отдельной части

Установка «мол»: первая очередь – индуктивные каскады усиления мощности iconРегулируемые установки компенсации реактивной мощности типа ук предназначены для повышения коэффициента мощности электроустановок промышленных предприятий и
Применяемый электронный регулятор "prophi" обеспечивает соблюдение требуемого коэффициента мощности с большой точностью и в широком...

Установка «мол»: первая очередь – индуктивные каскады усиления мощности iconЛекция №11 измерение мощности
К измерению мощности в практической радиотехнике прибегают во всем частотном диапазоне — от постоянного тока до миллиметровых и более...

Установка «мол»: первая очередь – индуктивные каскады усиления мощности iconЧастотные искажения характерны для сложных сигналов, образованных несколькими гармоническими составляющими. Появляются они из-за неодинакового усиления
Мерой частотных искажений, вносимых усилителем на рассматриваемой частоте f, является коэффициент частотных искажений М, определяемый...

Установка «мол»: первая очередь – индуктивные каскады усиления мощности iconКонцепция воспитательной деятельности в Омгма
...

Установка «мол»: первая очередь – индуктивные каскады усиления мощности iconИзучение принципа работы и схемотехники усилителя мощности с трансформаторным включением нагрузки и двухтактного комплиментарного эмиттерного повторителя
Мощности современных радиопередающих устройств измеряются десятками и сотнями киловатт. Мощности усилителей звуковых сигналов измеряются...


Разместите кнопку на своём сайте:
lib.convdocs.org


База данных защищена авторским правом ©lib.convdocs.org 2012
обратиться к администрации
lib.convdocs.org
Главная страница