Jump to content
    

Дизайн портативного генератора наносекундных импульсов импульсов тока (на основе референсного дизайна)

6 hours ago, khach said:

Технология ДНЗ (SRD) практически не совместима с современными кремниевыми процессам. Это надо искать установку и кого нибудь, кто вафли выростит, а потом процессинг делать.

Такие (и подобные экзотические) приборы используют в Megaimpulse. Это по сути лаборатория ФТИ (Питер). Кто им делает, не помню\не знаю. Можно написать с А.Люблинскому - он вполне контактен. То же самое практически верно для FID, кроме контактности (меееедленно, но отвечают). Эти тоже отпочковались от той же лаборатории. Немецкий сайт просто для продаж был. 

Share this post


Link to post
Share on other sites

Еще раз благодарю авторов постов за комментарии и дейтсвительно полезные советы. Благодаря вам всем, на сегодняшний день вырисовывается такая картина, неутешительная в контексте прежде сформулированного задания, но могущая сдвинуть дело с мертвой точки и найти разработчика. Если очень кратко, то камень преткновения - крайне низкий импеданс нагрузки (как указано в описании, R~ 0.05 ohm на 1 ГГц, а на низких частотах еще меньше). Вариант с ДНЗ (SRD) , если и применим, то потребует НИР с мало предсказуемым результатом (скорее всего, отрицательным, так как в течение десятилетий, по-видимому, решения не было предложено). В связи с этим, задание переформулируется:

Дизайн портативного генератора наносекундных импульсов тока на основе  высоковольтного зарядного генератора (типа Маркса) и формирующей линии, коммутируемой на нагрузку с помощью искрового разрядника

Нагрузка - одновитковая катушка (внутренний диаметр 1 мм, внешний 3мм, высота 2мм) , R~ 0.05 ohm на 1 ГГц, а на низких частотах ~ R~ 0.01 ohm, L~0.8 nH), s1p файл будет предоставлен

Требуемые параметры импульсов тока в указанной нагрузке : I_peak > 800A, T_rise AND/OR T_fall <0.8ns (effective spectrum width ~ 1GHz), форма, длительность, частота повторения импульсов - не важны.

Как результат , желательно иметь схематику, BOM, лэйаут и 3d модель устройства. По-видимому, потребуется изготовление структур типа трансформатора Тесла в среде деионизированной воды, специальных низкоидуктивных шин, изолирующих барьеров и т.д. - всё это возможно , на основе чертежей\моделей\пояснительных зарисовок разработчика. Скорее всего, проект может быть успешно завершен разработчиком, у которого есть опыт работы в этой специфической области. 

Share this post


Link to post
Share on other sites

Т.е. отдельный человек упакованный в НИИ.)

При этих условиях схема упрощается до конденсатора заряжаемого примерно до 0.5..1кВ чем угодно, витка проволоки и разрядника. Т.е. от схемы остаётся одна топология. Причем имея хороший осциллограф можно достаточно точно в динамике пронаблюдать ток и индукцию поля в петельке, настроив нужны значения регулировкой разрядника.

Отсюда можно понять что после того удаленный специалист на своём макете и своим осциллографом настроит по получит нужные графики вам придется это повторить у себя, и если повторение проблем не вызовет, то что мешает сразу у себя и настроить такой макет?

Добиться идентичности двух макетов будет куда сложнее чем индивидуально настроить на требуемые параметры не вполне идентичные. И задача по сути сводится либо к самостоятельному решению на месте, т.е. к настройке вами самодельного специального устройства, возможно с использованием советов специалистов, либо к привлечению специалиста для разработки хорошо повторяемой конструкции в идеале не требующей настройки.

Share this post


Link to post
Share on other sites

800A вы представляете силы механические в катушке? ее же сплющит из за несимметрии или порвет . Разве что очень короткий импульс, десятки-сотни нс макс, чтобы еще механическая энергия не успела накопиться.  Но тогда и прерыватель импульса должен быть быстрый.

 Импеданс на 1 ГГц с габаритами не бьется соврешеннно- сделайте макет из любого провода или медной шинки и измерьте на той же нановна- для оценки точности наны вполне хватит.

зы. Вот что то типа такого с магнитными обострителями  https://www.semanticscholar.org/paper/Diode-Opening-Switch-Based-Nanosecond-High-Voltage-Tang-Wang/14f5d6ae735d0f5d66a0e3a1bb47475070293567

Share this post


Link to post
Share on other sites

Не сплющит. 800А это совсем не много, посчитайте силы Ампера.

Вот нейронки насчитали (не проверял, но эмпирически порядок величин правильный)

  • Электромагнитная сила, действующая на катушку из меди, составляет примерно 0,214 Н.
  • Электромагнитная сила, действующая на катушку из железа, составляет примерно 2,14 Н.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Не, сплющит, не порвет, не нагреет. Длительность импульса не важна, и может быть порядка 1нс. В сети достаточно много подходящих решений, но така как дьявол кроется в деталях, успешно разработать сможет специалист с опытом в данной области. Это проект не для НИР. 

10 minutes ago, Stepanov said:

Т.е. отдельный человек упакованный в НИИ.)

При этих условиях схема упрощается до конденсатора заряжаемого примерно до 0.5..1кВ чем угодно, витка проволоки и разрядника. Т.е. от схемы остаётся одна топология. Причем имея хороший осциллограф можно достаточно точно в динамике пронаблюдать ток и индукцию поля в петельке, настроив нужны значения регулировкой разрядника.

Отсюда можно понять что после того удаленный специалист на своём макете и своим осциллографом настроит по получит нужные графики вам придется это повторить у себя, и если повторение проблем не вызовет, то что мешает сразу у себя и настроить такой макет?

Добиться идентичности двух макетов будет куда сложнее чем индивидуально настроить на требуемые параметры не вполне идентичные. И задача по сути сводится либо к самостоятельному решению на месте, т.е. к настройке вами самодельного специального устройства, возможно с использованием советов специалистов, либо к привлечению специалиста для разработки хорошо повторяемой конструкции в идеале не требующей настройки.

Хорошо еслиыбло бы так, но остаются сомнения, что в совсем уж упрощенном подходе трудно будет добиться труемой длительности фронта (-ов).

"либо к привлечению специалиста для разработки хорошо повторяемой конструкции в идеале не требующей настройки." - думаю, Вы правы. Задача именно в этом. 

Share this post


Link to post
Share on other sites

Если наносекунды достаточно- то что то такое. https://suli.pppl.gov/2016/Deliverables/Cheng/poster.pdf

Там конечно килоамперы, но вниз масштабировать можно легко. Вот только лазер для этой штуки влетит в копеечку.

Share this post


Link to post
Share on other sites

6 minutes ago, khach said:

Если наносекунды достаточно- то что то такое. https://suli.pppl.gov/2016/Deliverables/Cheng/poster.pdf

Там конечно килоамперы, но вниз масштабировать можно легко. Вот только лазер для этой штуки влетит в копеечку.

Решение интересное, но в данной ситуации, излишне усложненный подход. 

Share this post


Link to post
Share on other sites

А как по другому? Никакой ключ на 800А в такие габариты не влезет. Газовый разряд разгорается за десятки - сотни наносекунд. Поэтому нужные ТС фронты не даст.  Только прямое управление разрядным промежутком лучем, вернее фотоэлектонами, выбитыми из металла светом. Можно попытаться на вертикальных многоканальных транзисторах, но это еще глубоко лабораторные образцы. ДНЗ, даже заказной, даст только задний фронт острый.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Вы еще врывомагнитный предложите. Хотя на нитридных транзисторах в коммутаторе может что и получится. А вот напряжение в вышепредложенной конструкции сильно  не понизить- вторичный разрядник не сработает  быстро.

Share this post


Link to post
Share on other sites

13 minutes ago, khach said:

Вы еще врывомагнитный предложите. Хотя на нитридных транзисторах в коммутаторе может что и получится. А вот напряжение в вышепредложенной конструкции сильно  не понизить- вторичный разрядник не сработает  быстро.

Не думаю, что это проблемма. В выборе разрядника нет ограничений. Можно fast switching, low breakdown voltage (switching). Такие есть. 

Share this post


Link to post
Share on other sites

13 minutes ago, Alexnuri_ said:

Не думаю, что это проблемма. В выборе разрядника нет ограничений. Можно fast switching, low breakdown voltage (switching). Такие есть. 

Вдогонку, если потребуется обостритель управляющего импульса, схематика и лэйаут уже есть и будут предоставлены разработчику. 

 

Share this post


Link to post
Share on other sites

9 часов назад, khach сказал:

А как по другому? Никакой ключ на 800А в такие габариты не влезет.

По-другому — как обычно, одна-две сотни параллельно, и не ключей, а линейно, обычных ОЭ.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

×
×
  • Create New...