Прошу помощи с рассмотрением следующего устройства. Для генерации коротких импульсов высокого напряжения известен, но не широко распространен спиральный генератор Фитча.
Картинка:
Описание работы, цитата:
"The first attempt at analyzing the behavior of the spiral generator was a phenomenological approach in the original Fitch and Howell paper [12]. With the input switch open the electric field vectors in the active and passive layers have equal magnitudes and opposite directions. Once the switch closes, the passive layer is assumed unaffected as voltage wave propagates along the active layer. This wave is reflected by the open connection at the other end of the charged conductor, swapping the direction of electric field vector in the active layer so the vectors in each layer are now aligned. As the wave reaches the input switch, the output voltage reaches a peak (
), and the risetime of the output voltage,
, is the time taken for the voltage wave to travel back and forth through the spiral, where D is the mean diameter of the winding, and v is the wave propagation velocity in the spiral. Whilst the risetime of the first voltage pulse seen in experiments usually agrees well with this estimate, the model does not predict the voltage multiplication efficiency or the complex oscillatory structure of the output after the first pulse. Indeed, subsequent peaks in voltage can be much higher and are potentially more useful in application."
is the voltage multiplication efficiency.
Оригинальная статья "Novel principle of transient high-voltage generation R. A. Fitch, B.Sc, Associate Member, and V. T. S. Howell, B.Sc" не нашел в открытом доступе, разве что через scihub смотреть. Пример разбора процессов в нем на русском языке :
http://journals.ioffe.ru/articles/viewPDF/10543 Очень подробное описание с графиками
https://ieeexplore.ieee.org/document/9369146 Не могу прояснить себе два момента в работе устройства.
Первый. После замыкания ключа, заряды "стекают" с активной линии, появляется ток, но почему тогда не стекают со смежной обкладки в пассивной линии, она тоже замкнута, с разницей на один виток находится по другую сторону от активной линии? "Once the switch closes, the passive layer is assumed unaffected as voltage wave propagates along the active layer." Активная линия получается разряжена в какой-то момент, ток течет, меняет заряды в активной линии местами, меняет ориентацию электрического поля, а пассивная "ждет".
Второй. Во многих работах говорят о изменении поведения генератора при наличии феррита, даже без нагрузки. Мне казалось, что токи обкладок должны компенсировать друг друга. И магнитное поле оставаться между слоев фольги в линии, на деле в работе "МАГНИТНОЕ ПОЛЕ СПИРАЛЬНОГО ГЕНЕРАТОРА ИМПУЛЬСОВ ВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯ "
http://repository.kpi.kharkov.ua/bitstream/KhPI-Press/14210/1/vestnik_HPI_2011_16_Rezinkin_Magnitnoe.pdf Приводятся замеры и цитата: "При срабатывании спирального ГИН в электромагнитной системе, образованной распределенной емкостью и индуктивностью спиральных обкладок, образующих активную и пассивную линии, возникают свободные затухающие колебания, генерирующие магнитное поле как в элементах конструкции ГИН, так и в окружающем его пространстве." Причем замеры показывают, что ферритовые стержни уходят в насыщение. В других работах схожее поведение сердечника. Чем вызвано такое внешнее поле?
Спасибо.
