Техника - молодёжи 1953-11, страница 12

СХЕМА ЗАРЯДА

СХЕМА РАЗРЯДА

ГИРЛЯЙДЙ" мэ^ятдрое

'. • - "'л'

разрядник

конденсатор

СО lif<»THt5tIJ

^ЛЗ'РЧДНЙК».

I щит • ' V УПРАВЛЕНИЯ

конденсатор

»АЗРЯДНИКИ

ЗАРЙ^НЫЕ сопротишШШ

flitifrvniM*T> я*

•ЫНРЙМИГ'Ы»

ИСПЫТАНИЕ ВЫСОКОВОЛЬТНЫХ ИЗОЛЯТОРОВ

Импульсный источник высокого напряжения с каскадом конденсаторов

лететь до Солнца, отразиться от него и вернуться обратно к Земле, радиоимпульсу потребуется около четверти часа.

В локационных установках строгие требования предъявляются к форме «импульса. Годится не всякий импульс. Такие простые схемы запасания энергии, как в аппаратах импульсной сварки, для локаторов непригодны. Применяются более сложные резервуары энергии, которые обеспечивают нужную форму импульса. Часто запасание энергии производится про* помощи цепочки из конденсаторов — так называемой искусственной длинной линии. Такая цепочка при разряде дает импульс, который, будучи записан, имеет правильную прямоугольную форму.

Отношение длительности импульса к длительности интервала между импульсами носит название «скважности». Большинство локаторов работают с такой же скважностью, что и кузнечный молот, делающий один удар в несколько секунд.

Импульсные режимы работы применяются во многих типах ускорителей заряженных частиц для бомбардировки атомных ядер. Импульсами работают, например, «резонансные линейные ускорители». Такой ускоритель представляет собой прямолинейную медную трубу (отсюда термин «линейный»). Внутрь трубы направляется короткая электромагнитная волна. Она создает вдоль оси трубы сильное электрическое поле (с напряженностью до нескольких миллионов вольт на метр). Вдоль оси трубы пускается поток электронов. Этот поток многократно ускоряется электрическим полем. Чтобы согласовать скорость движения радиоволны и электронного потока, обеспечить резонанс движения

(отсюда термин «резонансный»), труба делается ребристой. В достаточно длинной трубе можно разогнать электроны до скоростей в сотни миллионов вольт.

Сильное электрическое поле, ускоряющее электроны вдоль' оси трубы, одновременно неизбежно создает сильные токи в стенках трубы. Благодаря своей высокой частоте токи эти сосредотачиваются в тончайшем (толщиною порядка микрона) поверхностном слое металла. Плотности тока получаются огромными — сотни и тысячи ампер на каждый квадратный миллиметр сечения поверхностного слоя меди, нагруженного током. Огромными получаются, следовательно, и потери энергии в медной трубе — волноводе.

Потери в волноводе могут достигать многих тысяч киловатт на метр. Необходимая же мощность электронного пучка обычно не превышает одного, нескольких киловатт. Если включить ускорительную трубу-волновод на непрерывную работу, то к. in. д. ее составит лишь ничтожные доли процента.

Выход из этого положения - в импульсном методе работы. Электромагнитная волна высокой напряженности циркулирует в ускорителе-волноводе лишь несколько микросекунд. Затем дается пауза, длительность которой в несколько тысяч раз превышает длительность времени циркуляции волны, затем новый высокочастотный импульс. Это режим с высокой скважностью. Пиковая мощность дается в тысячи киловатт, но средняя мощность оказывается небольшой, и к. п. д. ускорителя получается высоким.

Явления удара — явления стремительного преобразования энергии - все шире применяются и в современной технике и для научных исследований.

ю