Optag høje værdier af spidseffekt med picosekundgeneratorer

Kraftfulde picosekundgeneratorer er efterspurgte inden for forskellige områder af eksperimentel elektrofysik for at producere ultrakorte elektronstråler og røntgenpulser i vakuumdioder og for at danne løbende elektronstrømme i gasser.

De har også applikationer inden for højeffekt mikrobølgeelektronik, men forskere bestræber sig konstant på at opnå kortere og kraftigere pulser.

I Gennemgang af videnskabelige instrumenter, af AIP Publishing, forskere viste, at kompakte solid-state-pulsgeneratorer kunne generere elektriske impulser på under en milliarddel af et sekund i varighed og op til 50 milliarder watt i effekt.

"Til sammenligning, det mest kraftfulde vandkraftværk i Kina har en udgangseffekt på 22,5 milliarder watt, sagde Sergei Rukin, en af ​​forfatterne.

Forbedring af picosecond -generatorer og mestring af højere topeffektniveauer i picosecond -serien danner grundlag for nye applikationer i de kommende år.

"Dette skete også med udviklingen af ​​kraftfulde nanosekundpulserede enheder i løbet af de sidste 60 år, "sagde Rukin.

I starten generatorer med unikke parametre blev udviklet og derefter, anvendelsesområder dukkede op, såsom højeffekt mikrobølgeelektronik og røntgenbilleder til medicinske og tekniske applikationer.

En inputpuls med en nanosekundvarighed fra en halvlederåbner i en halvlederåbner blev forstærket i effekt og reduceret i varighed af en tretrins magnetisk kompressor på ferrit-gyromagnetiske linjer.

Linjen i hvert trin opereret i den magnetiske kompressionslinjetilstand, som forekommer ved tætte værdier af inputpulsvarigheden og perioden med svingninger genereret i linjen.

I pikosekundens rækkevidde af pulsvarighed, rekordhøje værdier for spidseffekt og stigningshastighed for udgangsspændingen og effekten blev opnået.

Et overraskende træk var, at hverken lukning eller åbning af kontakter var påkrævet i pulskomprimeringssystemet. Pulsforstærkning i effekt og dens komprimering i tide skete automatisk under pulsens passage blandt magnetiske kompressionslinjer.

Forskerne arbejder på en yderligere fase af energikompression, der kan bruges til at generere kraftige mikrobølgesvingninger og til at studere udviklingen af ​​elektriske udladninger i forskellige dielektriske medier ved ekstremt høje elektriske felter.