Candidate of Technical Sciences, Assistant at the Laboratory of Industrial Laser Technologies, School of Physics and Engineering, National Research University ITMO; Senior Researcher, «Laboratory V.A. Burtseva» LLC
кандидат технических наук, ассистент лаборатории производственных лазерных технологий, Физико-технический мегафакультет, Национальный исследовательский университет ИТМО; старший научный сотрудник, ООО «Лаборатория им. В.А. Бурцева»
Engineer
инженер
Candidate of Physical and Mathematical Sciences, Senior lecturer
кандидат физико-математических наук, старший преподаватель
Candidate of Technical Sciences, Associate Professor, Researcher
кандидат технических наук, доцент, научный сотрудник
Graduate student, Researcher
аспирант, научный сотрудник
Research engineer
инженер-исследователь
The results of the development of a high-voltage semiconductor voltage generator (based on IGBT transistors) with a pulse transformer and the results of experiments on generating a capillary discharge using it on a compact gas-discharge source capable of generating pulses of soft X-ray radiation (SXR) in the area of the socalled «water window» - with wavelength in the range of 2.4...4.4 nm. Methods for designing a high-voltage pulse voltage pulse generator are described: theoretical calculations and results of modeling the electrical circuit diagram in the LTSpice software package, the developed design of a pulse transformer based on N87 ring ferrites and the generator itself is described, the results of its operation as part of a compact gas-discharge radiation source are presented and analyzed. The prospects of using such a high-voltage generator (with semiconductor transistor switches) with a pulse transformer as part of a soft X-ray radiation source are shown due to its technical and operational features: the developed generator is capable of operating from an alternating current network of 380 V/50 Hz in a frequency-burst mode (with a repetition rate of the generated voltage pulses up to 600 Hz) and charges the capillary capacitance of the SXR source to a voltage of more than 20 kV in a time of about 4 μs, has small dimensions, does not create pulsed high-frequency interference and false alarms, and also has stable output (amplitude-temporary) parameters.
Представлены результаты разработки высоковольтного полупроводникового генератора (на базе IGBT-транзисторов) напряжения с импульсным трансформатором и результаты экспериментов газоразрядном источнике, способном формировать импульсы мягкого рентгеновского излучения (МРИ) в области так называемого «водяного окна» - с длиной волны в диапазоне 2,4…4,4 нм. Описаны методы проектирования высоковольтного импульсного генератора импульсов напряжения: теоретические расчеты и результаты моделирования электрической принципиальной схемы в программном пакете LTSpice, описана разработанная конструкция импульсного трансформатора на основе кольцевых ферритов N 87 и самого генератора, представлены и проанализированы результаты его работы в составе компактного газоразрядного источника излучения. Показана перспективность использования подобного высоковольтного генератора (с полупроводниковыми транзисторными ключами) с импульсным трансформатором в составе источника мягкого рентгеновского излучения за счет его технико-эксплуатационных особенностей: разработанный генератор способен работать от сети переменного тока 380 В/50 Гц в частотно-пачечном режиме (с частотой следования формируемых импульсов напряжения до 600 Гц) и заряжать капиллярную емкость источника МРИ до напряжения более 20 кВ за время порядка 4 мкс, имеет небольшие габариты, не создает импульсных высокочастотных наводок и ложных срабатываний, а также обладает стабильными выходными (амплитудно-временными) параметрами.