一种紧凑型结构的Marx发生器制造技术

本发明专利技术公开了一种紧凑型结构的Marx发生器，包括第一电容器组、第二电容器组、第三电容器组、第四电容器组、第五电容器组、第六电容器组、开关腔、第一火花隙开关、第二火花隙开关、第三火花隙开关、充电电感和负载电阻。与现有技术相比，本发明专利技术的紧凑型结构的Marx发生器，通过并联多个小容值电容器组合成较大容值的电容，不仅在电容值选择上灵活方便，而且在结构上更加紧凑，适应了小型化、紧凑型脉冲功率系统的发展需要。本发明专利技术技术方案中的紧凑型结构的Marx发生器与现有的单片单级Marx发生器相比，长度缩小六分之五，更易实现结构紧凑和小型化。此外，火花隙开关成线性排列，火花放电后产生的辉光相互照射，有助于Marx的顺利建立。

A compact structure of Marx generator

The invention discloses a compact structure Marx generator, which includes a first capacitor bank, a second capacitor bank, a third capacitor bank, a fourth capacitor set, a fifth capacitor set, a sixth capacitor bank, a switch cavity, a first spark gap switch, a second spark gap switch, a third spark gap switch, a charging inductor and load electricity. Obstruct. Compared with the existing technology, the compact structure of the Marx generator is composed of a plurality of small capacitance capacitors to be combined into a capacitive capacitance. It is not only flexible and convenient in the selection of capacitance, but also more compact in structure, which adapts to the needs of the development of miniaturized and compact pulse power system. Compared with the existing single - stage single - stage Marx generator, the Marx generator of the compact structure in the technical scheme of the invention can reduce the length by 5/6, and make it easier to achieve compact and miniaturized structure. In addition, spark gap switches are arranged in a linear arrangement, and the glow produced by spark discharge illuminate each other, thus contributing to the successful establishment of Marx.

【技术实现步骤摘要】
一种紧凑型结构的Marx发生器
本专利技术涉及脉冲功率
，尤其涉及的是一种紧凑型结构的Marx发生器。
技术介绍
高功率脉冲技术中，作为初级能源大多采用Marx发生器，Marx发生器能在较低的充电电压下，通过并联充电、串联放电的方式，产生兆伏量级的高压脉冲信号。随着技术及应用需求的发展，脉冲功率系统除了满足输出电压、功率等基本的要求以外，还对其体积和重量提出了更高的要求。公开号为“103457577A”的Marx发生器采用紧凑型纳秒高压脉冲源，省掉了现有高压脉冲源中的峰化回路，由Marx发生器、控制单元、高压直流充电电源三部分组成，其中Marx发生器包括壳体、脉冲电容器、气体火花开关，壳体、脉冲电容器、气体火花开关均为圆柱形，且三者同轴设置，壳体包括金属壳身及位于壳身两端与壳身固定连接的输入端绝缘支撑盖和输出端绝缘支撑盖。公开号为“102185515A”高电压Marx发生器，包括33级，每级由高压电容器和一个气体开关组成，共若干排，呈S型排列，每排三条充电电阻支路呈弧形布置在每排的正上方；排内5个开关的触发电极引出均斜向下方，所有排各自通过倾斜的两根尼龙吊带悬挂在Marx油箱盖板上，发生器首排5个开关采用外触发方式，开关选用四电极预电离开关；发生器剩余排的28个开关则采用耦合过电压触发方式，选用三电极场畸变开关。Marx发生器整体布局采用S形结构,使得回路电流的分布尽量靠近、并且方向相反,从而使得回路电感尽量互相抵消,降低整个发生器的回路电感,实现低电感。所用的充电电阻、触发电阻、隔离电阻均采用水电阻,用去离子水充氯化钾溶液,外壳是耐油塑料软管,可以弯曲使用。采用塑料软管自身的柔韧性做密封结构,不需另外的密封槽。同时,在过渡电极中间及边缘紧缩环的端面做电气连接结构,方便实现了电气连接的转换。在Marx发生器输出端设置一个充电保护电阻,在充电过程中用于防止Marx发生器自放对后面负载产生不良影响,增加了发生器运行的可靠性。本专利技术的主要特点是结构紧凑、电感低,同时还具有建立时间的抖动小和可靠性高的特点。上述公开的专利文件中的Marx发生器均存在电容值选择不够灵活方便，结构不够紧凑的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种紧凑型结构的Marx发生器，以实现电容值选择灵活方便，结构紧凑的优点。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种紧凑型结构的Marx发生器，包括第一电容器组、第二电容器组、第三电容器组、第四电容器组、第五电容器组、第六电容器组、开关腔、第一火花隙开关、第二火花隙开关、第三火花隙开关、充电电感和负载电阻，其特征在于：所述的第一电容器组、第二电容器组、第三电容器组、第四电容器组、第五电容器组、第六电容器组组成一个电容盘，所述的电容盘为圆环形状，所述的开关腔设置在圆环内，所述的第一火花隙开关、第二火花隙开关和第三火花隙开关均设置在开关腔中，所述的充电电感为6路，6路充电电感成雪花状分布，所述的负载电阻设置两个相邻的电容器组之间的间隙内，所述的充电电感与电容盘电连接，所述的第一火花隙开关的两端分别与第一电容器组和第二电容器组电连接，所述的第二火花隙开关的两端分别与第三电容器组和第四电容器组电连接，所述的第三火花隙开关的两端分别与第五电容器组和第六电容器组电连接，所述的负载电阻的一端与电容盘的输出端电连接，该负载电阻的另一端接地。作为优选，所述的充电电感采用空芯长螺距螺旋线进行绕制，并置于电容盘的中间，成圆形结构排列分布分别对第一电容器组、第二电容器组、第三电容器组、第四电容器组、第五电容器组、第六电容器组充电。作为优选，所述的第一电容器组、第二电容器组、第三电容器组、第四电容器组、第五电容器组、第六电容器组均为扇形，且第一电容器组、第二电容器组、第三电容器组、第四电容器组、第五电容器组、第六电容器组均由多个电容器并联组合而成。作为优选，所述的火花隙开关采用圆柱型平面电极头，所述的圆柱型平面电极头与连杆的一端相连，所述的连杆的另一端的外壁上设有外螺纹，所述的开关腔的内壁上设有内螺纹，所述的连杆与开关腔螺纹连接。作为优选，所述的电容盘为多个，多个所述电容盘叠加在一起，多个火花隙开关成线性排列。作为优选，所述的开关腔为圆形或拱形结构。本专利技术相比现有技术具有以下优点：本专利技术的紧凑型结构的Marx发生器，通过并联多个小容值电容器组合成较大容值的电容，不仅在电容值选择上灵活方便，而且在结构上更加紧凑，适应了小型化、紧凑型脉冲功率系统的发展需要。本专利技术技术方案中的紧凑型结构的Marx发生器与现有的单片单级Marx发生器相比，长度缩小六分之五，更易实现结构紧凑和小型化。此外，火花隙开关成线性排列，火花放电后产生的辉光相互照射，有助于Marx的顺利建立。附图说明图1为本专利技术的一种紧凑型结构的Marx发生器的结构示意图；图2为本专利技术的一种紧凑型结构的Marx发生器开关腔部分的剖视图。其中，1-第一电容器组、2-第二电容器组、3-第三电容器组、4-第四电容器组、5-第五电容器组、6-第六电容器组、7-第一火花隙开关、8-第二火花隙开关、9-第三火花隙开关、10-开关腔、11-充电电感、12-负载电阻、13-连杆、14-圆柱型平面电极头。具体实施方式下面对本专利技术的实施例作详细说明，本实施例在以本专利技术技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本专利技术的保护范围不限于下述的实施例。参照附图1-2所示，一种紧凑型结构的Marx发生器，包括第一电容器组1、第二电容器组2、第三电容器组3、第四电容器组4、第五电容器组5、第六电容器组6、开关腔10、第一火花隙开关7、第二火花隙开关8、第三火花隙开关9、充电电感11和负载电阻12，第一电容器组1、第二电容器组2、第三电容器组3、第四电容器组4、第五电容器组5、第六电容器组6组成一个电容盘，电容盘为圆环形状，开关腔10设置在圆环内，第一火花隙开关7、第二火花隙开关8和第三火花隙开关9均设置在开关腔10中，充电电感11为六路，六路充电电感11成雪花状分布，负载电阻12设置两个相邻的电容器组之间的间隙内，充电电感11与电容盘电连接，第一火花隙开关7的两端分别与第一电容器组1和第二电容器组2电连接，第二火花隙开关8的两端分别与第三电容器组3和第四电容器组4电连接，第三火花隙开关9的两端分别与第五电容器组5和第六电容器组6电连接，负载电阻12的一端与电容盘的输出端电连接，该负载电阻12的另一端接地。需要说明的是，充电电感11采用空芯长螺距螺旋线进行绕制，并置于电容盘的中间，成圆形结构排列分布分别对第一电容器组1、第二电容器组2、第三电容器组3、第四电容器组4、第五电容器组5、第六电容器组6充电，第一电容器组1、第二电容器组2、第三电容器组3、第四电容器组4、第五电容器组5、第六电容器组6均为扇形，且第一电容器组1、第二电容器组2、第三电容器组3、第四电容器组4、第五电容器组5、第六电容器组6均由多个电容器并联组合而成。在本技术方案中，火花隙开关采用圆柱型平面电极头14，圆柱型平面电极头14与连杆13的一端相连，连杆13的另一端的外壁上设有外螺纹，开关腔10的内壁上设有内螺纹，连杆13与开关腔10螺纹连接，开关腔10为圆形或拱形结构。在本技本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种紧凑型结构的Marx发生器，包括第一电容器组(1)、第二电容器组(2)、第三电容器组(3)、第四电容器组(4)、第五电容器组(5)、第六电容器组(6)、开关腔(10)、第一火花隙开关(7)、第二火花隙开关(8)、第三火花隙开关(9)、充电电感(11)和负载电阻(12)，其特征在于：所述的第一电容器组(1)、第二电容器组(2)、第三电容器组(3)、第四电容器组(4)、第五电容器组(5)、第六电容器组(6)组成一个电容盘，所述的电容盘为圆环形状，所述的开关腔设置在圆环内，所述的第一火花隙开关(7)、第二火花隙开关(8)和第三火花隙开关(9)均设置在开关腔(10)中，所述的充电电感(11)为6路，6路充电电感(11)成雪花状分布，所述的负载电阻(12)设置两个相邻的电容器组之间的间隙内，所述的充电电感(11)与电容盘电连接，所述的第一火花隙开关(7)的两端分别与第一电容器组(1)和第二电容器组(2)电连接，所述的第二火花隙开关(8)的两端分别与第三电容器组(3)和第四电容器组(4)电连接，所述的第三火花隙开关(9)的两端分别与第五电容器组(5)和第六电容器组(6)电连接，所述的负载电阻(12)的一端与电容盘的输出端电连接，该负载电阻(12)的另一端接地。...

【技术特征摘要】
1.一种紧凑型结构的Marx发生器，包括第一电容器组(1)、第二电容器组(2)、第三电容器组(3)、第四电容器组(4)、第五电容器组(5)、第六电容器组(6)、开关腔(10)、第一火花隙开关(7)、第二火花隙开关(8)、第三火花隙开关(9)、充电电感(11)和负载电阻(12)，其特征在于：所述的第一电容器组(1)、第二电容器组(2)、第三电容器组(3)、第四电容器组(4)、第五电容器组(5)、第六电容器组(6)组成一个电容盘，所述的电容盘为圆环形状，所述的开关腔设置在圆环内，所述的第一火花隙开关(7)、第二火花隙开关(8)和第三火花隙开关(9)均设置在开关腔(10)中，所述的充电电感(11)为6路，6路充电电感(11)成雪花状分布，所述的负载电阻(12)设置两个相邻的电容器组之间的间隙内，所述的充电电感(11)与电容盘电连接，所述的第一火花隙开关(7)的两端分别与第一电容器组(1)和第二电容器组(2)电连接，所述的第二火花隙开关(8)的两端分别与第三电容器组(3)和第四电容器组(4)电连接，所述的第三火花隙开关(9)的两端分别与第五电容器组(5)和第六电容器组(6)电连接，所述的负载电阻(12)的一端与电容盘的输出端电连接，该负载电阻(12)的另一端接地。2.根据权利要求1所述的一种紧凑型结构的Marx发生器，...

【专利技术属性】
技术研发人员：印长豹，高龙，曾亮，张辰，芮庆，
申请(专利权)人：合肥博雷电气有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34