[go: up one dir, main page]

NL1019171C2 - High voltage pulse generator comprises at least one resonant charging connection, capacitor-spark bridge combination and transmission line transformer - Google Patents

High voltage pulse generator comprises at least one resonant charging connection, capacitor-spark bridge combination and transmission line transformer Download PDF

Info

Publication number
NL1019171C2
NL1019171C2 NL1019171A NL1019171A NL1019171C2 NL 1019171 C2 NL1019171 C2 NL 1019171C2 NL 1019171 A NL1019171 A NL 1019171A NL 1019171 A NL1019171 A NL 1019171A NL 1019171 C2 NL1019171 C2 NL 1019171C2
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
capacitor
transmission
voltage pulse
spark
spark gap
Prior art date
Application number
NL1019171A
Other languages
Dutch (nl)
Inventor
Keping Yan
Egbertus Johannes Maria Heesch
Original Assignee
Univ Eindhoven Tech
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Univ Eindhoven Tech filed Critical Univ Eindhoven Tech
Priority to NL1019171A priority Critical patent/NL1019171C2/en
Application granted granted Critical
Publication of NL1019171C2 publication Critical patent/NL1019171C2/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K3/00Circuits for generating electric pulses; Monostable, bistable or multistable circuits
    • H03K3/02Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses
    • H03K3/53Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use of an energy-accumulating element discharged through the load by a switching device controlled by an external signal and not incorporating positive feedback
    • H03K3/57Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use of an energy-accumulating element discharged through the load by a switching device controlled by an external signal and not incorporating positive feedback the switching device being a semiconductor device
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K3/00Circuits for generating electric pulses; Monostable, bistable or multistable circuits
    • H03K3/02Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses
    • H03K3/53Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use of an energy-accumulating element discharged through the load by a switching device controlled by an external signal and not incorporating positive feedback
    • H03K3/537Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use of an energy-accumulating element discharged through the load by a switching device controlled by an external signal and not incorporating positive feedback the switching device being a spark gap

Landscapes

  • Generation Of Surge Voltage And Current (AREA)

Abstract

The high voltage pulse generator comprises at least one resonant charging connection, a capacitor-spark bridge combination (2a,2b) and a transmission line transformer (1). In operation, the charging connection charges the capacitor (4a,4b), which activates the spark-bridge (3a,3b), so that the voltage over the capacitor is high enough and therefore creates a spark-bridge voltage pulse conducted through the transmission line transformer. The transmission line transformer is composed of two or more transmission sections (1a,1b), each of which is provided with an input side and an output side. Each transmission section is separately coupled with a capacitor-spark bridge combination, so that the activation of a spark bridge of such a combination induces the activation of all spark-bridges of all capacitor-spark bridge combinations.

Description

Korte aanduiding: Hoge-spanning pulsgeneratorinrichting.Brief indication: High voltage pulse generator device.

BESCHRIJVINGDESCRIPTION

De uitvinding heeft betrekking op een hoge-spanning 5 pulsgeneratorinrichting tenminste omvattende een resonante oplaad schakeling, een condensator-vonkbrug-combinatie, alsmede een transmissie-1ijn-transformator, waarbij in bedrijf de oplaadschakeling de condensator oplaadt, welke de vonkbrug ontsteekt, zodra de spanning over de condensator hoog genoeg is en aldus een door de transmissie-1ijn-10 transformator geleidde vonkbrugspanningspuls creëert.The invention relates to a high-voltage pulse generator device comprising at least a resonant charging circuit, a capacitor-spark gap combination, and a transmission line transformer, wherein in operation the charging circuit charges the capacitor, which ignites the spark gap as soon as the voltage is high enough across the capacitor and thus creates a spark bridge voltage pulse guided by the transmission line-transformer.

Een hoge-spanning pulsgeneratorinrichting volgens bovengenoemde aanhef alsmede een toepassing hiervoor wordt bijvoorbeeld geopenbaard in de Internationale octrooiaanvrage nr. PCT/NL96/00463, gepubliceerd onder nr. W097/18899. Hierin wordt een hoge-spanning 15 pulsgeneratorinrichting toegepast voor het behandelen van gassen of vloeistoffen met gepulste corona-ontladingen. Hierbij worden pulsen van enkele tientallen kV vanuit de resonante oplaadschakeling via de spontaan schakelende vonkbrug omgezet in zeer snel aanstijgende pulsen en toegevoerd aan de transmissie-lijn-transformator, waarin een spannings-20 vermenigvuldiging kan optreden tot circa viermaal de toegevoerde puls van enkele tientallen kV. De uitgang van de transmissie-lijn-transformator is dan aangesloten op een belasting, welke in het hiervoor genoemde octrooischrift nr. PCT/NL96/00463 een corona-ontladingsruimte is.A high voltage pulse generator device according to the preamble as well as an application for this is disclosed, for example, in International Patent Application No. PCT / NL96 / 00463, published under No. WO97 / 18899. A high voltage pulse generator device is used herein for treating gases or liquids with pulsed corona discharges. In this case, pulses of a few tens of kV from the resonant charging circuit are converted via the spontaneously switching spark gantry into very fast rising pulses and applied to the transmission line transformer, in which a voltage multiplication can occur up to approximately four times the applied pulse of a few tens of kV . The output of the transmission line transformer is then connected to a load which is a corona discharge space in the aforementioned patent No. PCT / NL96 / 00463.

Als gevolg van de voor een dergelijke toepassing 25 gebruikelijke spanningssignalen en voor het verkrijgen van een relatief lange levensduur heeft de vonkbrug zwaar uitgevoerde elektrodes, waardoor deze qua constructie complex en duur is. Naast de veelal beperkte levensduur van de vonkbrug wordt de inzet van een hoge-spanning pulsgeneratorinrichting volgens de bovengenoemde aanhef ook beperkt door 30 het maximaal bereikbare gepulste vermogen dat door de transmissie-lijn-transformator kan worden geleid.As a result of the voltage signals usual for such an application and for obtaining a relatively long service life, the spark gap has heavy-duty electrodes, so that it is complex and expensive in construction. In addition to the often limited service life of the spark gap, the use of a high-voltage pulse generator device according to the above-mentioned preamble is also limited by the maximum achievable pulsed power that can be passed through the transmission line transformer.

22

De onderhavige uitvinding beoogt een hoge-spanning pulsgeneratorinrichting volgens bovengenoemde aanhef te verschaffen, welke bij een geringere belasting van de vonkbrug een hoger gepulst vermogen door de transmissie-1 ijn-transformator mogelijk maakt, waardoor 5 de hoge-spanning pulsgeneratorinrichting ook inzetbaar is voor industriële toepassingen waarbij dergelijke signalen wenselijk zijn.It is an object of the present invention to provide a high-voltage pulse generator device according to the preamble, which allows a higher pulsed power through the transmission line transformer with a lower load on the spark gap, so that the high-voltage pulse generator device can also be used for industrial applications where such signals are desirable.

Volgens de uitvinding wordt de hoge-spanning puls generatorinrichting daartoe gekenmerkt doordat de transmissie-!ijn-transformator is samengesteld uit twee of meer transmissie-secties, 10 waarbij elk sectie is voorzien van een ingangszijde en uitgangszijde en bestaande uit tenminste één transmissie-1ijn opgebouwd uit tenminste één coaxiale binnengeleider met een binnen-geleideringangsklem en een binnen-geleideruitgangsklem en een buiten-geleider met een buiten- geleideringangsklem en een buitengeleider-uitgangsklem, waarbij elke 15 transmissie-sectie afzonderlijk is gekoppeld met een condensator- vonkbrug-combinatie, zodanig dat het ontsteken van een vonkbrug van een condensator-vonkbrug-combinatie het ontsteken van alle vonkbruggen van alle condensator-vonkbrug-combinaties inleidt.According to the invention, the high-voltage pulse generator device is to that end characterized in that the transmission-line transformer is composed of two or more transmission sections, each section being provided with an input side and output side and consisting of at least one transmission line. from at least one coaxial inner conductor with an inner conductor input terminal and an inner conductor output terminal and an outer conductor with an outer conductor input terminal and an outer conductor output terminal, each transmission section being individually coupled to a capacitor spark gap combination such that igniting a spark gap of a capacitor-spark gap combination initiates the ignition of all spark bridges of all capacitor-spark gap combinations.

Deze constructie maakt het mogelijk om de vonkbruggen van 20 de verschillende transmissie-secties c.q. lijnen te synchroniseren, zodat ze gezamenlijk - na het aanslaan van de eerste vonkbrug - een spanningspuls afgeven, welke door de transmissielijnen wordt geleid. Doordat elke transmissie-sectie van de transmissie-1ijn-transformator is gekoppeld aan een eigen vonkbrug, welke de betreffende transmissie-sectie 25 afzonderlijk aanstuurt, kan bij deze configuratie elke vonkbrug afzonderlijk met minder doorgegeven vermogen worden bedreven, terwijl door synchronisatie door de aldus gevormde transmissie-lijn-transformator signaal pul sen met een hoger vermogen worden geleid.This construction makes it possible to synchronize the spark gaps of the different transmission sections or lines, so that they collectively - after the first spark gage is triggered - deliver a voltage pulse which is guided through the transmission lines. Because each transmission section of the transmission line transformer is coupled to its own spark gap, which controls the relevant transmission section 25 separately, in this configuration each spark gap can be operated separately with less transmitted power, while synchronization through the thus formed Transmission line transformer signal pulses with higher power are conducted.

Meer in het bijzonder is een transmissie-sectie opgebouwd 30 uit twee of meer transmi ssie-1 ijnen, waarbij aan de ingangszijde de respectieve binnengeleideringangsklemmen van de transmissie-1ijnen 3 onderling en de respectieve bui tengel eideringangsklemmen van de transmissie-lijnen onderling met elkaar zijn verbonden.More specifically, a transmission section is composed of two or more transmission lines, with the respective inner conductor input terminals of the transmission lines 3 mutually and the respective outer input input terminals of the transmission lines mutually with each other connected.

Bij een andere uitvoeringsvorm volgens de uitvinding is een transmissie-sectie opgebouwd uit twee of meer transmissie-lijnen, waarbij 5 aan de ingangszijde de buitengeleideringangsklem van een transmissie-lijn is verbonden met de binnengeleideringangsklem van de volgende transmissie-lijn.In another embodiment according to the invention, a transmission section is composed of two or more transmission lines, the outer conductor input terminal of a transmission line being connected at the input side to the inner conductor input terminal of the next transmission line.

Een zeer functionele synchronisatie van de afzonderlijke transmissie-secties c.q. lijnen door het gelijktijdig ontsteken van de 10 verschillende vonkbruggen kan worden bereikt, doordat overeenkomstig de uitvinding de condensator-vonkbrug-combinatie is opgebouwd uit een serie-schakeling van een condensator en vonkbrug, waarbij een vrij einde van de vonkbrug aan de ingangszijde is verbonden met de binnen geleideringangsklem van een transmissie-sectie en dat de buiten-15 geleideringangsklem van de transmissie-sectie is verbonden met een vrij einde van de condensator van een volgende condensator-vonkbrug-combinatie van de volgende transmissie-sectie.A highly functional synchronization of the individual transmission sections or lines by simultaneously igniting the different spark gaps can be achieved in that, according to the invention, the capacitor-spark bridge combination is composed of a series connection of a capacitor and spark bridge, wherein a the free end of the spark gap on the input side is connected to the inner conductor input terminal of a transmission section and that the outer conductor input terminal of the transmission section is connected to a free end of the capacitor of a subsequent capacitor-spark bridge combination of the next transmission section.

Een specifieke uitvoeringsvorm, waarbij de verschillende transmi ssie-secties c.g. lijnen door elk een afzonderlijke vonkbrug 20 worden aangestuurd en waarbij een over de vonkbrug respectievelijk condensator aangelegde spanningspuls door de transmissie-1ijn- transformator vele malen kan worden vergroot, wordt gekenmerkt doordat aan de uitgangszijde de buitengeleideruitgangsklem van een transmissie-sectie verbonden is met de binnengeleideruitgangsklem van de volgende 25 transmissie-sectie.A specific embodiment, wherein the different transmission sections are c.g. lines are each driven by a separate spark gap 20 and wherein a voltage pulse applied across the spark gap or capacitor can be increased many times by the transmission line transformer, is characterized in that on the output side the outer conductor output terminal of a transmission section is connected to the inner conductor output terminal of the next transmission section.

Een andere specifieke uitvoeringsvorm waar niet zozeer de spanningspuls door de transmissie-lijn-transformator wordt vermenigvuldigd maar waarbij aanzienlijk hogere pulsstromen kunnen worden gegenereerd, wordt overeenkomstig de uitvinding gekenmerkt, doordat aan 30 de uitgangszijde de respectieve binnengeleideruitgangsklemmen van de transmissie-secties onderling en de respectieve buitengeleider- - 4 uitgangsklemmen van de transmissie-secties onderling met elkaar zijn verbonden. Dit maakt de inzet van de hoge-spanning pulsgenerator-inrichting overeenkomstig de uitvinding mogelijk bij toepassingen waar pulssignalen met een relatief hoge stroomsterkte vereist zijn.Another specific embodiment where not so much the voltage pulse is multiplied by the transmission line transformer but where considerably higher pulse currents can be generated, is characterized according to the invention in that on the output side the respective inner conductor output terminals of the transmission sections mutually and the respective outer conductor - 4 output terminals of the transmission sections are mutually connected. This allows the use of the high-voltage pulse generator device according to the invention in applications where pulse signals with a relatively high current intensity are required.

5 Bij andere specifieke uitvoeringsvormen waar zowel een door de transmissie-lijn-transformator geleide vonkbrugspanningspuls opgevoerd kan worden tot een hogere spanning en stroom wordt deze gekenmerkt, doordat de transmissie-lijn-transformator is samengesteld uit meerdere paarsgewijs gekoppelde transmissie-secties, zodanig dat aan de uitgangs-10 zijde voor elk paar de buitengeleideruitgangsklem van de eerste transmissie-sectie verbonden is met de binnengeleideruitgangsklem van de tweede transmissie-sectie, voorts de buitengeleideruitgangsklemmen van de tweede transmissie-secties van elk paar met elkaar verbonden zijn en de binnengeleideruitgangsklemmen van de eerste transmissie-secties van elk 15 paar met elkaar verbonden zijn.In other specific embodiments where both a spark bridge voltage pulse led by the transmission line transformer can be increased to a higher voltage and current, this is characterized in that the transmission line transformer is composed of a plurality of paired coupled transmission sections such that the output side for each pair of the outer conductor output terminal of the first transmission section is connected to the inner conductor output terminal of the second transmission section, furthermore the outer conductor output terminals of the second transmission sections of each pair are interconnected and the inner conductor output terminals of the first transmission sections of 15 pairs each are connected to each other.

Bij een specifieke uitvoeringsvorm van de hoge-spanning pulsgeneratorinrichting volgens de uitvinding wordt deze gekenmerkt, doordat één of meerdere transmissie-secties zijn voorzien van een omhulling, bestaande uit één of meerdere soorten magnetisch materiaal. 20 Hierdoor wordt het teruglopen van storende golfsignalen via de buitengeleiders vermeden.In a specific embodiment of the high-voltage pulse generator device according to the invention, it is characterized in that one or more transmission sections are provided with an envelope consisting of one or more kinds of magnetic material. This prevents the unwinding of disturbing wave signals via the outer conductors.

De uitvinding heeft voorts betrekking op een condensator-vonkbrug-combinatie voor toepassing in een hoge-spanning pulsgeneratorinrichting volgens de uitvinding, omvattende een door een resonante 25 oplaadschakeling oplaadbare condensator, alsmede een in serie met de condensator geschakelde vonkbrug bestaande uit tenminste een op geringe afstand van elkaar geplaatste eerste en tweede elektrode, aldus een vonkspleet vormend, waarbij de tweede elektrode aan de ingangszijde verbonden is met de binnengeleideringangsklem van een transmissie-sectie 30 van de transmissie-1ijn-transformator van de hoge-spanning pulsgenerator-inrichting. Overeenkomstig de uitvinding is de vonkbrug voorzien van een 5 derde elektrode, waardoor het ontsteken van de vonkbrug beter beheersbaar is.The invention further relates to a capacitor-spark bridge combination for use in a high-voltage pulse generator device according to the invention, comprising a capacitor which can be charged by a resonant charging circuit, and a spark bridge connected in series with the capacitor and consisting of at least a small distance first and second electrode spaced apart, thus forming a spark gap, the second electrode being connected on the input side to the inner conductor input terminal of a transmission section 30 of the transmission-line transformer of the high-voltage pulse generator device. According to the invention, the spark gap is provided with a third electrode, so that the ignition of the spark gap is more controllable.

Een goede beheersing van het ontsteekmoment van de vonkbrug kan worden bewerkstelligd, doordat de combinatie is voorzien van een LCR-5 kring, waarbij de spoel L met de eerste elektrode van de vonkbrug en de weerstand R aan de ingangszijde met de buitengeleideringangsklem van een transmissie-sectie van de transmissie-lijn-transformator is verbonden en waarbij de derde elektrode tussen de condensator C en de weerstand R met de LCR-kring is verbonden.A good control of the ignition moment of the spark gap can be achieved in that the combination is provided with an LCR-5 circuit, the coil L with the first electrode of the spark gap and the resistor R on the input side with the outer conductor input terminal of a transmission terminal. section of the transmission line transformer is connected and the third electrode is connected between the capacitor C and the resistor R with the LCR circuit.

10 Daarbij kan de derde elektrode in de vonkspleet tussen de eerste en tweede elektrode zijn geplaatst.The third electrode can herein be placed in the spark gap between the first and second electrode.

Bij een effectieve uitvoeringsvorm van de vonkbrug bezit de derde elektrode een holle cilindrische vorm, waarin de eerste en tweede elektrode reiken. Anderzijds kunnen de eerste en tweede elektrode een 15 holle cilindrische vorm bezitten, waarin de derde elektrode reikt.In an effective embodiment of the spark gap, the third electrode has a hollow cylindrical shape into which the first and second electrodes extend. On the other hand, the first and second electrodes may have a hollow cylindrical shape into which the third electrode extends.

De uitvinding zal nu aan de hand van een tekening nader worden toegelicht, welke tekening achtereenvolgens toont in:The invention will now be explained in more detail with reference to a drawing, which drawing successively shows in:

Figuur 1 een uitvoeringsvorm van een hoge-spanning 20 pulsgeneratorinrichting overeenkomstig de uitvinding;Figure 1 shows an embodiment of a high-voltage pulse generator device according to the invention;

Figuur 2 een verder uitvoeringsvorm van de hoge-spanning pulsgeneratorinrichting volgens Figuur 1;Figure 2 shows a further embodiment of the high-voltage pulse generator device according to Figure 1;

Figuur 3 een andere uitvoeringsvorm van een hoge-spanning pul sgeneratorinrichting overeenkomstig de uitvinding; 25 Figuur 4 een verdere uitvoeringsvorm van de hoge-spanning pulsgeneratorinrichting volgens Figuur 3;Figure 3 shows another embodiment of a high-voltage pulse generator device according to the invention; Figure 4 shows a further embodiment of the high-voltage pulse generator device according to Figure 3;

Figuren 5-9 andere uitvoeringsvormen van een hoge-spanning pulsgeneratorinrichting overeenkomstig de uitvinding;Figures 5-9 show other embodiments of a high-voltage pulse generator device according to the invention;

Figuren 10a-10c verschillende uitvoeringsvormen van een 30 condensator-vonkbrug-combinatie overeenkomstig de uitvinding.Figures 10a-10c show different embodiments of a capacitor-spark gap combination according to the invention.

66

In Figuur 1 wordt een transmissie-lijn-transformator 1 getoond bestaande uit een tweetal transmissie-secties la respectievelijk 1b. Elke transmissie-sectie la respectievelijk lb is opgebouwd uit een transmissie-1ijn, welke coaxiaal is uitgevoerd en uit tenminste één 5 binnengeleider 5 respectievelijk buitengeleider 6 bestaat, elk voorzien van een binnengeleideringangsklem en -uitgangsklem c.q. een buiten-geleideringangsklem en -uitgangsklem. Voorts zijn de parallel opgestelde transmissielijnen la respectievelijk lb voorzien van een ingangszijde 7a en een uitgangszijde 7b. Overeenkomstig de uitvinding is elke 10 transmissie-sectie la-lb voorzien van een condensator-vonkbrug-combinatie 2a-2b samengesteld uit een serie geschakelde condensator 4a, 4b en een vonkbrug 3a, 3b. Daarbij is elke vonkbrug 3a, 3b aan de ingangszijde 7a verbonden met de binnengeleideringangsklem van de binnengeleider b van elke transmissie-!ijn la respectievelijk lb. Overeenkomstig de uitvinding 15 is voorts aan de ingangszijde 7a de buitengeleideringangsklem van de buitengeleider 6 van de transmissielijn la verbonden met de condensator 4b van de condensator-vonkbrug-combinatie 2b van de transmissielijn lb.Figure 1 shows a transmission line transformer 1 consisting of two transmission sections 1a and 1b, respectively. Each transmission section 1a and 1b is made up of a transmission line, which is coaxial and consists of at least one inner conductor 5 or outer conductor 6, each provided with an inner conductor input terminal and output terminal or an outer conductor input terminal and output terminal. Furthermore, the transmission lines 1a and 1b arranged in parallel are provided with an input side 7a and an output side 7b. According to the invention, each transmission section 1a-1b is provided with a capacitor-spark gap combination 2a-2b composed of a series of switched capacitor 4a, 4b and a spark gap 3a, 3b. Each spark bridge 3a, 3b is connected on the input side 7a to the inner conductor input terminal of the inner conductor b of each transmission line 1a and 1b, respectively. According to the invention, furthermore, on the input side 7a, the outer conductor input terminal of the outer conductor 6 of the transmission line 1a is connected to the capacitor 4b of the capacitor spark gap combination 2b of the transmission line 1b.

Door de parallelle koppeling aan de ingangszijde 7a van de transmissie-1ijn la met de condensator-vonkbrug-combinatie 2a van de 20 transmissielijn lb leidt een door de eerste vonkbrug 3a afgegeven vonkbrugspanningspuls tot een "triggering" van de condensator-vonkbrug-combinatie 2b, waarbij de vonkbrug 3b eveneens een vonkbrugspanningspuls afgeeft. Beide afgegeven pulsen worden door de respectievelijke transmissie-1ijnen geleid. Door deze configuratie is een eenvoudige 25 synchronisatie van vonkbrugspanningspulsen door het gelijktijdig ontsteken van de vonkbruggen in meerdere transmissielijnen mogelijk, waarbij de respectievelijk vonkbruggen 3a, 3b minimaal belast worden. Door de gelijktijdige bekrachtiging c.q. synchronisatie van de verschillende vonkbruggen 3a en 3b kan onder geringe belasting van de 30 betreffende vonkbruggen een hoger gepulst vermogen door de transmissie-lijn-transformator worden geleid.Due to the parallel coupling on the input side 7a of the transmission line 1a with the capacitor-spark bridge combination 2a of the transmission line 1b, a spark bridge voltage pulse delivered by the first spark bridge 3a leads to a "triggering" of the capacitor-spark bridge combination 2b, wherein the spark gap 3b also outputs a spark gap voltage pulse. Both delivered pulses are passed through the respective transmission lines. This configuration permits a simple synchronization of spark gage voltage pulses by simultaneously firing the spark gaps in a plurality of transmission lines, with the respective spark gaps 3a, 3b being minimally loaded. Due to the simultaneous excitation or synchronization of the various spark gaps 3a and 3b, a higher pulsed power can be passed through the transmission line transformer under low loading of the spark gaps in question.

77

Een toepassing waarbij de aan de ingangszijde 7a ingeleide vonkbrugspanningspul sen worden versterkt, wordt getoond aan de uitgangszijde 7b van Figuur 1, waarbij de buitengeleider 6 van de transmi ssielijn la is verbonden met de binnengeleider 5 van de 5 transmissieli jn lb en de buitengeleider 6 van de transmissiel ijn lb via een belasting 8 verbonden is met de binnengeleider 5 van de transmissielijn la. Deze configuratie maakt het mogelijk om een aan de ingangszijde van de transmissie-!ijn-transformator aangebrachte spanningspuls op te voeren, zodat aan de uitgangszijde 7b een 10 spanni ngspul s wordt verkregen welke twee keer zo hoog is. Dit opvoeren van een door de transmissie-lijn-transformator geleide spanningspuls vindt plaats onder gelijke belasting van de vonkbrug 3a. Aldus wordt de door de transmissie-1ijn-transformator geleide spanningspuls verdubbeld, waardoor de hoge-spanning pulsgeneratorinrichting volgens de uitvinding 15 inzetbaar is voor industriële toepassingen waarbij dergelijke spanningspulsen toegepast worden. Doordat de vonkbruggen 3a, 3b minder belast worden dan gebruikelijk voor het verkrijgen van dergelijke hoge uitgangsspanningsignalen, wordt de levensduur van de vonkbrug aanzienlijk verlengd. Tevens kunnen zij minder robuust worden vervaardigd.An application in which the spark bridge voltage pulses introduced at the input side 7a are amplified is shown at the output side 7b of Figure 1, wherein the outer conductor 6 of the transmission line 1a is connected to the inner conductor 5 of the transmission line 1b and the outer conductor 6 of the transmission line 1b is connected via a load 8 to the inner conductor 5 of the transmission line 1a. This configuration makes it possible to apply a voltage pulse applied to the input side of the transmission line transformer, so that at the output side 7b a voltage pulse is obtained which is twice as high. This boosting of a voltage pulse guided by the transmission line transformer takes place under the same load of the spark gap 3a. The voltage pulse led by the transmission line transformer is thus doubled, so that the high-voltage pulse generator device according to the invention can be used for industrial applications in which such voltage pulses are used. Because the spark gaps 3a, 3b are less stressed than usual for obtaining such high output voltage signals, the service life of the spark gaps is considerably extended. They can also be manufactured less robustly.

20 In Figuur 2 wordt een uitbreiding van de in Figuur 1 getoonde uitvoeringsvorm waarbij overeenkomstige onderdelen met hetzelfde referentiecijfer zijn aangeduid. Deze uitvoeringsvorm beschikt in plaats van twee over vier transmissielijnen la-ld, welke op overeenkomstige parallele wijze met elkaar zijn gekoppeld, zoals beschreven bij Figuur 1. 25 Aan de ingangszijde 7a is de buitengeleider 6 van elke transmissieli jn verbonden met de condensator van de condensator-vonkbrug-combinatie van de volgende transmissielijn, terwijl aan de uitgangszijde 7b de buitengeleider 6 van elke transmissielijn verbonden is met de binnengeleider 5 van de volgende transmissielijn.Figure 2 shows an extension of the embodiment shown in Figure 1 in which corresponding parts are designated with the same reference numeral. This embodiment has, instead of two, four transmission lines 1a-1d, which are mutually coupled in a corresponding manner, as described in Figure 1. At the input side 7a, the outer conductor 6 of each transmission line is connected to the capacitor of the capacitor spark gap combination of the next transmission line, while on the output side 7b the outer conductor 6 of each transmission line is connected to the inner conductor 5 of the next transmission line.

30 Kort gezegd zijn de transmissielijnen aan de ingangszijde 7a parallel aan elkaar geschakeld, terwijl zij aan de uitgangszijde 7b in 8 serie zijn verbonden met elkaar. De buitengeleider 6 van de transmissie-lijn ld is aan de uitgangszijde 7b wederom via een belasting 8 verbonden met de binnengei ei der 5 van de transmissie!ijn la.In short, the transmission lines on the input side 7a are connected in parallel to each other, while on the output side 7b they are connected in series with each other. The outer conductor 6 of the transmission line 1d is again connected on the output side 7b via a load 8 to the inner surface 5 of the transmission line 1a.

Ook bij deze uitvoeringsvorm zorgt het ontstaan van een 5 vonkbrugspanningspuls bij de vonkbrug 3a tot een gesynchroniseerd gelijktijdig afgaan van de vonkbruggen 3b, 3c en 3d van de opeenvolgende transmissiel ijnen Ib-ld. Aldus worden gelijktijdig door de verschillende transmissielijnen la-ld spanningspulsen geleid, welke door de specifieke seriële koppeling aan de uitgangszijde 7b resulteert in een 10 vermenigvuldiging van de aan de ingangszijde 7a aangelegde spanningspuls. Wordt in Figuur 1 nog een dubbele spanningspuls aan de ui tgangszi jde 7b gecreëerd, in de uitvoeringsvorm volgens Figuur 2 wordt deze ingangs-spanningspuls aan de uitgangszijde 7b verviervoudigd.In this embodiment too, the creation of a spark bridge voltage pulse at the spark bridge 3a causes synchronized simultaneous release of the spark bridges 3b, 3c and 3d from the successive transmission lines Ib-1d. Thus, voltage pulses are simultaneously passed through the different transmission lines 1a-1d, which, due to the specific serial coupling on the output side 7b, results in a multiplication of the voltage pulse applied to the input side 7a. If a double voltage pulse is also created on the output side 7b in Figure 1, in the embodiment according to Figure 2 this input voltage pulse on the output side 7b is quadrupled.

Het zal duidelijk zijn dat de uitvoeringsvorm zoals getoond 15 in de Figuren 1 en 2 uitgebreid kan worden met een willekeurig aantal transmissielijnen, welke op dienovereenkomstige wijze met elkaar worden verbonden aan hun respectievelijk ingangs- c.q. uitgangszijde, waardoor de spanning van de signaalpuls aan de uitgangszijde 7b dienovereenkomstig kan worden opgevoerd.It will be clear that the embodiment as shown in Figs. 1 and 2 can be expanded with an arbitrary number of transmission lines, which are correspondingly connected to each other on their respective input or output side, so that the voltage of the signal pulse on the output side 7b can be increased accordingly.

20 In de Figuren 3 en 4 worden twee andere uitvoeringsvormen van de hoge-spanning pulsgeneratorinrichting overeenkomstig de uitvinding getoond. Ook hier bezitten overeenkomende onderdelen dezelfde referentiecijfers zoals weergegeven in de hiervoor beschreven Figuren 1 en 2. In Figuur 3 wordt een transmissie-1 ijn-transformator getoond, 25 welke is samengesteld uit een tweetal parallel aan elkaar gelegen coaxiale transmissielijnen la en lb, welke aan hun ingangszijde 7a parallel met elkaar verbonden zoals beschreven in de Figuren 1 en 2. Ook aan de uitgangszijde 7b zijn de transmissielijnen la-lb (Figuur 3), respectievelijk de transmissielijnen la-ld (Figuur 4) parallel met elkaar 30 verbonden.Figures 3 and 4 show two other embodiments of the high-voltage pulse generator device according to the invention. Here, too, corresponding parts have the same reference numerals as shown in Figures 1 and 2 described above. Figure 3 shows a transmission line transformer, which is composed of two coaxial transmission lines 1a and 1b parallel to each other, which are connected to their input side 7a connected in parallel to each other as described in Figures 1 and 2. Also on the output side 7b the transmission lines 1a-1b (Figure 3) and the transmission lines 1a-1d (Figure 4) are connected in parallel to each other.

Analoog aan de uitvoeringsvormen volgens Figuren 1 en 2 i n i 9 worden ook bij deze uitvoeringsvormen volgens Figuren 3 en 4 alle vonkbruggen gesynchroniseerd op het moment dat de eerste vonkbrug 3a ontsteekt en een vonkbrugspanningspuls afgeeft, welke synchronisatie leidt tot het gelijktijdig afgeven van een vonkbrugspanningspuls door de 5 overige vonkbruggen, welke vonkbrugspanningspulsen gelijktijdig door de respectievelijke transmissiel ijnen la-ld worden geleid. Doordat de respectievelijke transmissielijnen aan hun uitgangszijde 7b in parallelle samenhang met elkaar zijn verbonden, is de spanningspuls aan de uitgangszijde 7b gelijk aan de ingeleide spanningspuls aan de 10 ingangszijde 7a. Doordat echter de uitgangsimpedantie Zout de helft (Figuur 3) respectievelijk éénvierde (Figuur 4) is van de karakteristieke impedantie van elke afzonderlijke transmissielijn, kan aan de uitgangszijde 7b een signaalpuls verkregen worden met een tweemaal respectievelijk viermaal hogere stroomsterkte. In feite fungeren de hoge-15 spanning pulsgeneratorinrichtingen volgens de Figuren 3 en 4 als stroomvermenigvul digers.Analogously to the embodiments according to Figures 1 and 2 ini 9, also with these embodiments according to Figures 3 and 4, all spark gaps are synchronized at the moment that the first spark gland 3a ignites and outputs a spark gage voltage pulse, which synchronization leads to the simultaneous delivery of a spark gage voltage pulse from the 5 other spark gaps, which spark bridge voltage pulses are simultaneously passed through the respective transmission lines 1a-1d. Because the respective transmission lines on their output side 7b are connected in parallel with each other, the voltage pulse on the output side 7b is equal to the input voltage pulse on the input side 7a. However, because the output impedance Salt is half (Figure 3) and one-fourth (Figure 4) respectively of the characteristic impedance of each individual transmission line, a signal pulse can be obtained on the output side 7b with a current intensity that is twice or four times higher. In fact, the high-voltage pulse generator devices of FIGS. 3 and 4 act as current multipliers.

Door meerdere transmissielijnen op een analoge wijze met elkaar te koppelen, zoals getoond in de Figuren 3 en 4 kan de stroomsterkte van de signaalpuls aan de uitgangszijde 7b 20 dienovereenkomstig worden opgevoerd.By coupling a plurality of transmission lines together in an analogous manner, as shown in Figures 3 and 4, the current intensity of the signal pulse on the output side 7b can be increased accordingly.

In de Figuren 5 en 6 worden andere specifieke toepassingen getoond van een hoge-spanning pulsgeneratorinrichting overeenkomstig de uitvinding.Figures 5 and 6 show other specific applications of a high-voltage pulse generator device according to the invention.

De uitvoeringsvorm zoals weergegeven in Figuur 5 toont een 25 transmissie-1ijn-transformator 1, welke samengesteld is uit vier paarsgewijs gerangschikte transmissielijnen la-ld. Ook bij deze uitvoeringsvormen zijn de overeenkomende onderdelen met dezelfde referentiecijfers aangeduid.The embodiment as shown in Figure 5 shows a transmission line transformer 1, which is composed of four transmission lines la-1d arranged in pairs. In these embodiments too, the corresponding parts are designated with the same reference numerals.

In Figuur 5 wordt het eerste paar gevormd door de 30 transmissielijnen la en lb, terwijl het tweede paar gevormd wordt door de transmissielijnen lc en ld. Overeenkomstig de uitvinding zijn aan de 10 ingangszijde 7a de transmissielijnen la-ld parallel met elkaar geschakeld, zodat een door de vonkbrug 3a gecreëerde vonkbrugspanningspul s, welke door de transmissielijn la wordt geleid, het gelijktijdig ontsteken van de andere vonkbruggen 3b-3d en het creëren van 5 een vonkbrugspanningspuls door de overige vonkbruggen 3b-3d bewerkstelligd, zodat gelijktijdig vier vonkbrugspanningspulsen door de respectievelijke transmissielijnen la-ld worden geleid. Aan de uitgangszijde 7b zijn de transmissielijnen van elk paar parallel met elkaar geschakeld, waarna de beide paren la-lb respectievelijk lc-ld in 10 serie met elkaar worden verbonden. Zodoende treedt in de transmissie- 1ijn-transformator 1 zowel een spannings- als een stroomvermenigvuldiging op. Bij deze uitvoeringsvorm wordt de aan de ingangszijde 7a aangebrachte spanningspuls aan de uitgangszijde 7b opgevoerd tot een tweemaal hogere spanningspuls met een tweemaal hogere stroomsterkte.In Figure 5, the first pair is formed by the transmission lines 1a and 1b, while the second pair is formed by the transmission lines 1c and 1d. According to the invention, on the input side 7a, the transmission lines 1a-1d are connected in parallel with each other, so that a spark bridge voltage pulse created by the spark bridge 3a, which is conducted through the transmission line 1a, simultaneously igniting the other spark bridges 3b-3d and creating of a spark bridge voltage pulse through the other spark bridges 3b-3d, so that four spark bridge voltage pulses are simultaneously passed through the respective transmission lines la-1d. On the output side 7b, the transmission lines of each pair are connected in parallel with each other, whereafter the two pairs 1a-1b and 1c-1d are connected to each other in series. Thus, both the voltage and current multiplication occur in the transmission line transformer 1. In this embodiment, the voltage pulse applied on the input side 7a is increased on the output side 7b to a twice higher voltage pulse with a twice higher current intensity.

15 De in Figuur 6 getoond uitvoeringsvorm toont eveneens een transmissie-1ijn-transformator samengesteld uit een viertal transmissie-lijnen la-ld, welke aan hun ingangszijde 7a overeenkomstig de uitvinding en eerder beschreven uitvoeringsvoorbeelden parallel met elkaar zijn verbonden. Bij deze uitvoeringsvorm is elke transmissielijn afzonderlijk 20 verbonden met een belasting 8a-8d, waardoor de gelijktijdige inzet van de hoge-spanning pulsgeneratorinrichting overeenkomstig de uitvinding voor vier verschillende toepassingen mogelijk wordt.The embodiment shown in Figure 6 also shows a transmission line transformer composed of four transmission lines la-1d which are connected in parallel to each other on their input side 7a according to the invention and previously described exemplary embodiments. In this embodiment, each transmission line is separately connected to a load 8a-8d, thereby enabling the simultaneous use of the high-voltage pulse generator device according to the invention for four different applications.

In Figuur 7 is elke transmisse-sectie 15a resp. 15b samengesteld uit een tweetal (of meer) transmissie-1ijnen la-lb resp. 1c-25 ld, waarvan de binnengeleiders 5 en de buitengeleiders 6 onderling met elkaar zijn verbonden. Deze parallel twee aan twee geschakelde transmissie-1ijnen van elke sectie 15a resp. 15b worden gelijktijdig ontstoken door de vonkbrug 3a resp. 3b. Hier worden twee transmissie-lijnen per vonkbrug aangestuurd. Aan de uitgangszijde 7b treedt 30 spanningsvermenigvuldiging op analoog aan de Figuren 1 en 2.In Figure 7, each transmission section 15a resp. 15b composed of two (or more) transmission lines 1a-1b resp. 1c-25d, the inner conductors 5 and the outer conductors 6 of which are mutually connected. These two transmission lines connected in parallel to each of sections 15a and 15a respectively. 15b are simultaneously ignited by the spark gap 3a resp. 3b. Here two transmission lines are controlled per spark gap. Voltage multiplication occurs on the output side 7b analogously to Figures 1 and 2.

Figuur 8 toont een andere uitvoeringsvorm, waarbij de 11 transmissie-secties 15a en 15b ook samengesteld zijn uit twee serie-geschakelde transmissie-lijnen la-lb resp. lc-ld. Hier worden eveneens twee transmissie-lijnen per vonkbrug aangestuurd, zij het serieel, waarbij de transmissie-1 ijn la (lc) de lijn lb (ld) aanstuurt. Aan de 5 uitgangszijde 7b treedt stroomsterktevermenigvuldiging op analoog aan de Figuren 3 en 4.Figure 8 shows another embodiment, in which the 11 transmission sections 15a and 15b are also composed of two series-connected transmission lines 1a-1b and 1b, respectively. lc-ld. Here, two transmission lines are also driven per spark gap, albeit serially, with the transmission line 1a (1c) driving the line 1b (1d). Current amplification occurs on the output side 7b analogously to Figures 3 and 4.

Figuur 9 toont een toepassing van een hoge-spanning pulsgeneratorinrichting waarbij de belasting 8 een corona-ontladingskamer is. In de kamer 18 kan een gas door middel van corona-ontladingen 10 gezuiverd worden van verontreinigingen, zoals beschreven in deFigure 9 shows an application of a high voltage pulse generator device where the load 8 is a corona discharge chamber. In the chamber 18, a gas can be purified by means of corona discharges 10 from impurities, as described in the

Internationale octrooiaanvrage nr. PCT/NL96/00463. Teneinde het opwekken van corona-ontladingen in de ruimte 18 positief te beïnvloeden is de binnengei ei der 5 van de transmissie-lijn la verbonden met een oplaadspanningsbron 16 en de coronabinnengeleider 17a. Met behulp van de 15 koppel condensator Cdc wordt door de bron 16 een {gel ijk)spanning aangebracht op de binnengeleider 17a, waarop vervolgens de signaalpuls van de transmissie-lijn-transformator wordt gesuperponeerd.International Patent Application No. PCT / NL96 / 00463. In order to positively influence the generation of corona discharges in the space 18, the interior of the transmission line 1a is connected to a charging voltage source 16 and the corona inner conductor 17a. With the aid of the torque capacitor Cdc, a (similar) voltage is applied from the source 16 to the inner conductor 17a, on which the signal pulse of the transmission line transformer is then superimposed.

De oplaadspoel Ldc kan optioneel tussen de koppel-condensator Cdc en de buitengeleider 17b van de corona-ontladingsruimte 18 20 worden geplaatst, teneinde het opladen van de koppel condensator Cdc door de bron 16 mogelijk te maken, indien de binnengeleider 5 van de transmissie-lijn la niet direct elektrisch geaard is.The charging coil Ldc can optionally be placed between the coupling capacitor Cdc and the outer conductor 17b of the corona discharge space 18, in order to enable charging of the coupling capacitor Cdc by the source 16 if the inner conductor 5 of the transmission line 1a is not directly electrically grounded.

In de Figuren 10a tot en met 10c worden uitvoeringsvormen getoond van een condensator-vonkbrug-combinatie, welke toegepast kan 25 worden bij de hoge-spanning pulsgeneratorinrichting overeenkomstig de uitvinding. In de Figuren 10a tot en met 10c zijn de overeenkomstige onderdelen met dezelfde referentiecijfers aangeduid.Figures 10a to 10c show embodiments of a capacitor-spark gap combination that can be used with the high-voltage pulse generator device according to the invention. In Figures 10a to 10c, the corresponding parts are designated with the same reference numerals.

Met HV wordt een hoge-spanning pulsbron bedoeld, welke met behulp van repeterende pulsen de condensator 4 oplaadt. Deze oplaadpulsen 30 kunnen bijvoorbeeld een pulsbreedte van 0.1-100 psec bezitten, bij een pulsherhalingsfrequentie van 1Hz tot lOkHZ, met een piekspanning van 5kV- 12 200kV en met zowel een positieve dan wel negatieve polariteit. De vonkbrug 3 beschikt over een drietal elektrodes 10, 11 respectievelijk 12, waarbij tussen de derde "trigger"-elektrode 10 en de eerste elektrode 11 respectievelijk de tweede elektrode 12 zogenoemde vonkspleten 13a 5 respectievelijk 13b aanwezig zijn. Met behulp van de resonantiekring LCR wordt tijdens de oplaadcyclus van de condensator 4 door de hoogspanning pulsbron HV een ongelijke spanningsverdeling over de twee vonkspleten 13a en 13b gecreëerd. Op het moment dat een te hoge spanning heerst over de vonkspleet 13a of 13b tussen de eerste of tweede elektrode en de derde 10 "trigger"-elektrode 10 wordt er een vonkbrugspanningspuls afgegeven aan de transmissie-1ijn-transformator 1.By HV is meant a high voltage pulse source which charges the capacitor 4 by means of repetitive pulses. These charging pulses 30 may, for example, have a pulse width of 0.1-100 psec, with a pulse repetition frequency of 1 Hz to 10 kHz, with a peak voltage of 5 kV-12 200 kV and with both a positive or negative polarity. The spark gap 3 has three electrodes 10, 11 and 12 respectively, so-called spark gaps 13a 5 and 13b are present between the third "trigger" electrode 10 and the first electrode 11 and the second electrode 12, respectively. With the aid of the resonant circuit LCR, an uneven voltage distribution across the two spark gaps 13a and 13b is created by the high voltage pulse source HV during the charging cycle of the capacitor 4. At the moment that a too high voltage prevails over the spark gap 13a or 13b between the first or second electrode and the third "trigger" electrode 10, a spark gap voltage pulse is delivered to the transmission line transformer 1.

In de Figuren 10b en 10c worden andere alternatieve uitvoeringsvormen van de vonkbrug 3 overeenkomstig de uitvinding getoond, waarbij de derde "trigger"-elektrode 10 in Figuur 10b is uitgevoerd als 15 een holle cilindervormige elektrode, waarin zowel de eerste elektrode 11 als de tweede elektrode 12 reikt.Figures 10b and 10c show other alternative embodiments of the spark gap 3 according to the invention, wherein the third "trigger" electrode 10 in Figure 10b is designed as a hollow cylindrical electrode, in which both the first electrode 11 and the second electrode 12 reaches.

Bij de andere uitvoeringsvorm zoals weergegeven in Figuur 10c is de derde "trigger"-elektrode 10 uitgevoerd als een staafvormige elektrode, terwijl zowel de eerste elektrode 11 als de tweede elektrode 20 12 als holle cilindervormige elektrodes zijn uitgevoerd, welke over de staafvormige "trigger"-elektrode 10 vallen.In the other embodiment as shown in Figure 10c, the third "trigger" electrode 10 is embodied as a rod-shaped electrode, while both the first electrode 11 and the second electrode 12 are formed as hollow cylindrical electrodes, which are arranged over the rod-shaped "trigger". electrode 10.

Opgemerkt moet worden, dat voor het aansturen van de transmissie-1ijn-transformator in de hoge-spanning pul sgenerator-inrichting overeenkomstig de uitvinding de toegepaste vonkbrug uitgevoerd 25 kan worden als een willekeurige hoge spanningschakelaar. Naast de traditionele, klassieke vonkbrug bestaande uit twee elektrodes of conform de uitvoeringsvorm zoals getoond in Figuur 10 kan ieder ander type snelle hoogspanningschakelaar worden ingezet, waaronder halfgeleiderschakelaars (Soli d State).It should be noted that for driving the transmission line transformer in the high-voltage pulse generator device according to the invention, the spark gap used can be designed as an arbitrary high-voltage switch. In addition to the traditional, classical spark gap consisting of two electrodes or in accordance with the embodiment shown in Figure 10, any other type of fast high-voltage switch can be used, including semiconductor switches (Solid State).

30 De essentie van de uitvinding is gelegen in het ontsteken van één schakelaar (vonkbrug), waarna alle andere schakelaars 13 gesynchroniseerd ontsteken. Doordat zo elke schakelaar belast kan worden met e«n ingangssignaal met een kleinere stroomsterkte en/of spanning dan bij de reeds bekende toepassingen, neemt de levensduur hiervan toe.The essence of the invention lies in the ignition of one switch (spark gap), whereafter all other switches 13 ignite in synchronism. Because in this way each switch can be loaded with an input signal with a smaller current and / or voltage than in the already known applications, the service life thereof increases.

Anderzijds kan elke schakelaar afzonderlijk meer worden belast, daar de 5 verhouding tussen het uitgangsvermogen van de hoge-spanning pul sgeneratori nri chti ng en het per schakelaar doorgegeven vermogen toeneemt. Dit maakt het mogelijk de inrichting volgens de uitvinding in te zetten bij industriële toepassing waar sterkere pulssignalen gewenst of vereist zijn.On the other hand, each switch can be separately loaded more, since the ratio between the output power of the high-voltage pulse generator and the power transmitted per switch increases. This makes it possible to use the device according to the invention for industrial use where stronger pulse signals are desired or required.

10 Voorts kan de hoge-spanning pulsgeneratorinrichting overeenkomstig de uitvinding uitgebreid worden met een willekeurig aantal transmissie-secties c.q. lijnen en vonkbruggen, waarmee afhankelijk van de configuratie aan de ingangs- c.q. uitgangszijde de spanning- en stroom van de uitgangspuls willekeurig instelbaar is.Furthermore, the high-voltage pulse generator device according to the invention can be expanded with an arbitrary number of transmission sections or lines and spark gaps, with which the voltage and current of the output pulse can be arbitrarily adjusted depending on the configuration on the input or output side.

1515

Claims (17)

1· Hoge-spanning pulsgeneratorinrichting tenminste omvattende een resonante oplaadschakeling, 5 een condensator-vonkbrug-combinatie, alsmede een transmissie-1ijn-transformator, waarbij in bedrijf de oplaadschakeling de condensator oplaadt, welke de vonkbrug ontsteekt, zodra de spanning over de condensator hoog genoeg is en aldus een door de transmissie-1ijn-10 transformator geleidde vonkbrugspanningspuls creëert, met het kenmerk, dat de transmissie-1ijn-transformator is samengesteld uit twee of meer transmissie-secties, waarbij elk sectie is voorzien van een ingangszijde en ultgangszijde en bestaande uit tenminste één transmissie-1ijn opgebouwd uit tenminste één coaxiale binnengei ei der met een binnen-15 geleideringangsklem en een binnengeleideruitgangsklem en een buiten geleider met een bui tengel eideringangsklem en een bui tengel eider-uitgangsklem, waarbij elke transmissie-sectie afzonderlijk is gekoppeld met een condensator-vonkbrug-combinatie, zodanig dat het ontsteken van een vonkbrug van een condensator-vonkbrug-combinatie het ontsteken van 20 alle vonkbruggen van alle condensator-vonkbrug-combinaties inleidt. Hoge-spanning pulsgeneratorinrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat een transmissie-sectie opgebouwd uit twee of meer transmissie-1ijnen, waarbij aan de ingangszijde de respectieve binnen-gelei deringangsklemmen van de transmissie-1ijnen onderling en de 25 respectieve buitengeleideringangsklemmen van de transmissie-lijnen onderling met elkaar zijn verbonden.High-voltage pulse generator device comprising at least a resonant charging circuit, a capacitor-spark gantry combination, and a transmission line transformer, wherein in operation the charging circuit charges the capacitor which ignites the spark gantry as soon as the voltage across the capacitor is high enough and thus creates a spark bridge voltage pulse guided by the transmission-line-transformer, characterized in that the transmission-line transformer is composed of two or more transmission sections, each section being provided with an input side and an output side and consisting of at least one transmission line constructed from at least one coaxial inner conductor with an inner conductor input terminal and an inner conductor output terminal and an outer conductor with an outer conductor input terminal and an outer conductor output terminal, each transmission section being separately coupled to a capacitor spark gap combination, such that the ignition and of a spark gap of a capacitor-spark gap combination initiates the ignition of all spark gaps of all capacitor-spark gap combinations. High-voltage pulse generator device as claimed in claim 1, characterized in that a transmission section composed of two or more transmission lines, wherein on the input side the respective inner conductor input terminals of the transmission lines mutually and the respective outer conductor input terminals of the transmission lines are interconnected. 3- Hoge-spanning pulsgeneratorinrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat een transmissie-sectie is opgebouwd uit twee of meer transmissie-lijnen, waarbij aan de ingangszijde de buitengeleider-30 ingangsklem van een transmissie-1ijn is verbonden met de binnengeleider-ingangsklem van de volgende transmissie-1ijn. «: r »3. High-voltage pulse generator device according to claim 1, characterized in that a transmission section is made up of two or more transmission lines, the outer conductor input terminal of a transmission line being connected to the inner conductor input terminal on the input side. of the next transmission line. «: R» 4. Hoge-spanning pulsgeneratorinrichting volgens één of meer van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de condensator-vonkbrug-combinatie is opgebouwd uit een serie-schakeling van een condensator en vonkbrug, waarbij een vrij einde van de vonkbrug aan de 5 ingangszijde is verbonden met de binnengeleideringangsklem van een transmissie-sectie en dat de buitengeleideringangsklem van de transmissie-sectie is verbonden met een vrij einde van de condensator van een volgende condensator-vonkbrug-combinatie van de volgende transmissie-sectie.4. High-voltage pulse generator device as claimed in one or more of the foregoing claims, characterized in that the capacitor-spark bridge combination is composed of a series connection of a capacitor and spark bridge, wherein a free end of the spark bridge on the input side is connected to the inner conductor input terminal of a transmission section and that the outer conductor input terminal of the transmission section is connected to a free end of the capacitor of a subsequent capacitor spark gap combination of the next transmission section. 5. Hoge-spanning pulsgeneratorinrichting volgens één of meer van de conclusies 1-4, met het kenmerk, dat aan de uitgangszijde de buitengeleideruitgangsklem van een transmissie-sectie is verbonden met de binnengeleideruitgangsklem van de volgende transmissie-sectie.High-voltage pulse generator device as claimed in one or more of the claims 1-4, characterized in that on the output side the outer conductor output terminal of a transmission section is connected to the inner conductor output terminal of the following transmission section. 6. Hoge-spanning pulsgeneratorinrichting volgens één of meer 15 van de conclusies 1-4, met het kenmerk, dat aan de uitgangszijde de respectieve binnengei eideruitgangsklemmen van de transmissie-secties onderling en de respectieve bui tengel eideruitgangsklemmen van de transmissie-secties onderling met elkaar zijn verbonden.6. High-voltage pulse generator device as claimed in one or more of the claims 1-4, characterized in that on the output side the respective inner conductor output terminals of the transmission sections mutually and the respective outer conductor output terminals of the transmission sections mutually with each other are connected. 7. Hoge-spanning pulsgeneratorinrichting volgens één of meer 20 van de conclusies 1-4, met het kenmerk, dat de transmissie-1ijn- transformator is samengesteld uit meerdere paarsgewijs gekoppelde transmissie-secties, zodanig dat aan de uitgangszijde voor elk paar de buitengeleideruitgangsklem van de eerste transmissie-sectie verbonden is met de binnengeleideruitgangsklem van de tweede transmissie-sectie, 25 voorts de buitengeleideruitgangsklemmen van de tweede transmissie-secties van elk paar met elkaar verbonden zijn en de binnengeleider-uitgangsklemmen van de eerste transmissie-secties van elk paar met elkaar verbonden zijn.7. High-voltage pulse generator device as claimed in one or more of the claims 1-4, characterized in that the transmission line transformer is composed of several pairwise coupled transmission sections, such that on the output side for each pair the outer conductor output terminal of the first transmission section is connected to the inner conductor output terminal of the second transmission section, furthermore the outer conductor output terminals of the second transmission sections of each pair are connected to each other and the inner conductor output terminals of the first transmission sections of each pair to each other be connected. 8. Hoge-spanning pulsgeneratorinrichting volgens één of meer 30 van de voorgaande conclusies, waarbij aan de uitgangzijde de binnengeleideruitgangsklem van een transmissie-sectie is verbonden met « een binnengei ei der en de bui tengel eideruitgangsklem van de transmissie-sectie is verbonden met een buitengeleider van een corona-ontladingsruimte, met het kenmerk, dat de binnengeleideruitgangsklem tevens is verbonden met een oplaadspanningsbron.8. High-voltage pulse generator device as claimed in one or more of the foregoing claims, wherein on the output side the inner conductor output terminal of a transmission section is connected to an inner conductor and the outer conductor output terminal of the transmission section is connected to an outer conductor of a corona discharge space, characterized in that the inner conductor output terminal is also connected to a charging voltage source. 9. Hoge-spanning pulsgeneratorinrichting volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat tussen de binnengeleideruitgangsklem en de binnengelei der van de corona-ontladingsruimte een koppel condensator is geplaatst.9. A high-voltage pulse generator device as claimed in Claim 8, characterized in that a coupling capacitor is arranged between the inner conductor output terminal and the inner conductor of the corona discharge space. 10. Hoge-spanning pulsgeneratorinrichting volgens conclusie 9, 10 met het kenmerk, dat tussen een zijde van de koppel condensator en de buitengeleider van de corona-ontladingsruimte een oplaadspoel is geplaatst.10. A high-voltage pulse generator device as claimed in Claim 9, 10, characterized in that a charging coil is placed between one side of the coupling capacitor and the outer conductor of the corona discharge space. 11· Hoge-spanning pulsgeneratorinrichting volgens één of meer van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat één of meerdere 15 transmissie-secties zijn voorzien van een omhulling, bestaande uit één of meerdere soorten magnetisch materiaal.High-voltage pulse generator device according to one or more of the preceding claims, characterized in that one or more transmission sections are provided with an envelope consisting of one or more kinds of magnetic material. 12- Hoge-spanning pulsgeneratorinrichting volgens één of meer van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat een vonkbrug is uitgevoerd als een halfgeleiderschakelaar of een ander type 20 hoogspanningsschakelaar.12. High-voltage pulse generator device according to one or more of the preceding claims, characterized in that a spark gap is designed as a semiconductor switch or another type of high-voltage switch. 13. Condensator-vonkbrug-combinatie voor toepassing in een hoge-spanning pulsgeneratorinrichting volgens één of meer van de voorgaande conclusies, omvattende een door een resonante oplaadschakeling oplaadbare condensator, alsmede een in serie met de condensator 25 geschakelde vonkbrug bestaande uit tenminste een op geringe afstand van elkaar geplaatste eerste en tweede elektrode, aldus een vonkspleet vormend, waarbij de tweede elektrode aan de ingangszijde verbonden is met de binnengeleideringangsklem van een transmissie-sectie van de transmissie-1ijn-transformator van de hoge-spanning pulsgenerator- 30 inrichting, met het kenmerk, dat de vonkbrug voorts is voorzien van een derde elektrode. i • *· !13. Capacitor-spark gap combination for use in a high-voltage pulse generator device according to one or more of the preceding claims, comprising a capacitor that can be charged by a resonant charging circuit, and a spark gap connected in series with the capacitor 25 and consisting of at least a small distance first and second electrode spaced apart, thus forming a spark gap, the second electrode being connected at the input side to the inner conductor input terminal of a transmission section of the transmission-line transformer of the high-voltage pulse generator device, characterized that the spark gap is further provided with a third electrode. i • * ·! 14. Condensator-vonkbrug-combinatie volgens conclusie 13, met het kenmerk, dat de combinatie voorts is voorzien van een LCR-kring, waarbij de spoel L met de eerste elektrode van de vonkbrug en de weerstand R aan de ingangszijde met de buitengeleideringangsklem van een 5 transmissie-sectie van de transmissie-lijn-transformator is verbonden en waarbij de derde elektrode tussen de condensator C en de weerstand R met de LCR-kring is verbonden.A capacitor-spark gap combination as claimed in claim 13, characterized in that the combination is furthermore provided with an LCR circuit, the coil L with the first electrode of the spark gap and the resistor R on the input side with the outer conductor input terminal of a The transmission section of the transmission line transformer is connected and the third electrode is connected between the capacitor C and the resistor R with the LCR circuit. 15. Condensator-vonkbrug-combinatie volgens conclusie 13 of 14, met het kenmerk, dat de derde elektrode in de vonkspleet tussen de eerste 10 en tweede elektrode is geplaatst.A capacitor-spark gap combination according to claim 13 or 14, characterized in that the third electrode is placed in the spark gap between the first 10 and second electrode. 15. Condensator-vonkbrug-combinatie volgens conclusie 13 of 14, met het kenmerk, dat de derde elektrode een holle cilindrische vorm bezit, waarin de eerste en tweede elektrode reiken.A capacitor-spark gap combination according to claim 13 or 14, characterized in that the third electrode has a hollow cylindrical shape into which the first and second electrodes extend. 17. Condensator-vonkbrug-combinatie volgens conclusie 13 of 14, 15 met het kenmerk, dat de eerste en tweede elektrode een holle cilindrische vorm bezitten, waarin de derde elektrode reikt.A capacitor-spark gap combination according to claim 13 or 14, 15, characterized in that the first and second electrodes have a hollow cylindrical shape into which the third electrode extends. 18. Condensator-vonkbrug-combinatie volgens één of meer van de conclusies 13-17, met het kenmerk, dat de vonkbrug is uitgevoerd als een halfgeleiderschakelaar of een ander type hoogspanningsschakelaar. 20 £ r i ijA capacitor-spark gap combination according to one or more of claims 13-17, characterized in that the spark gap is designed as a semiconductor switch or another type of high-voltage switch. 20 pounds
NL1019171A 2001-10-15 2001-10-15 High voltage pulse generator comprises at least one resonant charging connection, capacitor-spark bridge combination and transmission line transformer NL1019171C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1019171A NL1019171C2 (en) 2001-10-15 2001-10-15 High voltage pulse generator comprises at least one resonant charging connection, capacitor-spark bridge combination and transmission line transformer

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1019171A NL1019171C2 (en) 2001-10-15 2001-10-15 High voltage pulse generator comprises at least one resonant charging connection, capacitor-spark bridge combination and transmission line transformer
NL1019171 2001-10-15

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL1019171C2 true NL1019171C2 (en) 2003-04-18

Family

ID=19774171

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL1019171A NL1019171C2 (en) 2001-10-15 2001-10-15 High voltage pulse generator comprises at least one resonant charging connection, capacitor-spark bridge combination and transmission line transformer

Country Status (1)

Country Link
NL (1) NL1019171C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2099131A3 (en) * 2008-03-03 2013-07-10 General Electric Company Transmission line based high voltage pulse generator

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3260865A (en) * 1961-07-01 1966-07-12 Kernforschungsanlage Juelich Generator of high-energy electro-magnetic surges
US4222016A (en) * 1977-10-05 1980-09-09 Endress U. Hauser Gmbh U. Co. High frequency transformer
US4614878A (en) * 1985-02-11 1986-09-30 Motorola, Inc. Pulse generator
DE4120430A1 (en) * 1990-07-03 1992-01-09 Siemens Ag ELECTRIC HIGH VOLTAGE LINE
WO1997018899A1 (en) * 1995-11-23 1997-05-29 Stichting Voor De Technische Wetenschappen System for treating gases or fluids with pulsed corona discharges

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3260865A (en) * 1961-07-01 1966-07-12 Kernforschungsanlage Juelich Generator of high-energy electro-magnetic surges
US4222016A (en) * 1977-10-05 1980-09-09 Endress U. Hauser Gmbh U. Co. High frequency transformer
US4614878A (en) * 1985-02-11 1986-09-30 Motorola, Inc. Pulse generator
DE4120430A1 (en) * 1990-07-03 1992-01-09 Siemens Ag ELECTRIC HIGH VOLTAGE LINE
WO1997018899A1 (en) * 1995-11-23 1997-05-29 Stichting Voor De Technische Wetenschappen System for treating gases or fluids with pulsed corona discharges

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2099131A3 (en) * 2008-03-03 2013-07-10 General Electric Company Transmission line based high voltage pulse generator

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1704757A2 (en) Compact accelerator
NL1026187C2 (en) Device for generating corona discharges.
AU2004237285B2 (en) Trigger / ignition device in a Marx generator provided with N step capacitors
NL1019171C2 (en) High voltage pulse generator comprises at least one resonant charging connection, capacitor-spark bridge combination and transmission line transformer
IL180636A (en) High-voltage switch and use thereof in a microwave generator
EP1298320A3 (en) Capacitor discharge ignition (CDI) system
US6058029A (en) Power unit for generating discharge shock waves
JPWO1998008296A1 (en) Power supply for generating discharge shock waves
US8890413B2 (en) Ignition circuit for igniting a plasma fed with alternating power
US10122155B2 (en) Corona ignition system for an internal combustion engine
US5084655A (en) Circuit arrangement suitable for igniting a high-pressure discharge lamp
JP4245761B2 (en) Pulse superposition type high voltage generator for electrostatic application equipment and electrostatic application equipment
NL8901779A (en) METHOD AND ELECTRICAL CIRCUIT FOR EXITING A GAS DISCHARGE LASER.
US4450566A (en) Pre-ionizing trigger system for a gas laser
KR102394538B1 (en) Corona igniter with self-tuning power amplifier
KR100344988B1 (en) Apparatus for forming electric discharge in a gas using high voltage impulse
RU2154887C2 (en) Explosive piezoelectric-crystal generator
RU2602093C1 (en) Method of plasma optical radiation source producing and device for its implementation
JPH10215151A (en) High voltage pulse power supply unit
JP3085904B2 (en) Pulse generator
US10895241B2 (en) Ignition device and method for igniting an air/fuel mixture
US7701091B2 (en) Marx generator and use of a high-voltage cable for high-voltage decoupling
SU450266A1 (en) Forming line for high voltage pulse generator
SU845272A1 (en) Voltage pulse generator
SU792567A1 (en) Strong square-wave pulse generator

Legal Events

Date Code Title Description
PD2B A search report has been drawn up
VD1 Lapsed due to non-payment of the annual fee

Effective date: 20060501