Тема: Помогите со схемотехническим решением.

[vadim mokretsov]

Здравствуйте!
Столкнулся с проблемой, необходимо собрать блок накачки лазера, небольшой энергии 50-100 дж, но с очень коротким импульсом 50-100 мкс.
частота 0-50 Гц.
Лампа ИФП 5000 или аналог, главное в длину 20 см чтоб была не меньше.
Может подскажете с чего начать?
Я думаю, что лучше будет использовать большое рабочее напряжение, и соответственно меньшую емкость...?
Спасибо.

[nerv]

Да дело-то не хитрое, если остановиться на повторении в 10-20гц. А что собирается накачиваться такой слоновьей лампой и такой малой энергией?

Для начала расчетов можно почитать книжку Вакуленко "источники питания лазеров", ну или просто прикинуть в симуляторе время разряда.

[Gall]

Основной принцип формирования коротких импульсов разряда - получение удачной формы импульса. Длинным импульс становится из-за "хвостов", в основном из-за длинного спада при разряде конденсатора. Из-за розжига лампы - тоже, но розжиг можно ускорить предыонизацией.

Есть несколько хороших схем формирователей коротких импульсов. 50-100 мкс - даже не очень короткий, можно сделать и наносекунды (электрически, лампа такого не вытерпит). Основное ограничение на длительность импульса - паразитные сопротивления и индуктивности. Повышение напряжения само по себе может их "пересилить", но это неэффективно. Обычно делают примерно так:

В такой схеме импульсу можно придать почти прямоугольную форму без экспоненциального "хвоста". Подобные схемы используются еще в питании радаров.

Многие лампы не любят режима укороченных импульсов, поэтому использование ламп с огромным запасом мощности может быть оправдано.

[vadim mokretsov]

Спасибо за помощь! Книга оч помогла nerv, вы правы Gall лампа выбрана специально мощнее, а так же подходит по длине. Это не будет устройство для накачки лазеров, это будет облучатель для опически чувствительных  материалов. Сам точно не знаю для каких, но взялся собрать. Пока работает от 2500 в, емк 0,2 мкф, время 50 мкс с учетом хвоста. Планирую сделать от 10000 в, емк 4 мкф. А кто нибудь пользовался разрядниками? хочу попробовать вакуумный или воздушный с управлением, т.к. другого способа коммутировать 10000в я не вижу.
Пока в голове такая схема: конд, разрядник, лампа. Ионизацию на лампе хочу вообще сделать постоянной, а управлять разрядником.

[nerv]

10кв - ниже напряжения пробоя лампы. Для ее уверенного пробития надобно 15-20кв постоянки.
Еще момент - чем короче импульс, те больше вероятность угробить лампу. Возникает ударная волна, колба может не выдержать.
Еще вариант чтобы почерпунть знаний - блок патания лазера на красителях "Радуга". Там также используется ксеноновая лампа, блок ВВ конденсаторов. Коммутируется все это дело  ртутным игнитроном ИРТ-25 (25Кв 100Ка).
Также для коммутации могут подойти разрядники высокого давления (РУ-62), импульсные водородные тиратроны серии ТГИ (ТГИ-1000/25 и старше), воздушные тригатроны.
Для предионизации можно попробовать использовать ВЧ генератор. О воздействии электрического ВЧ поля на лампу также написано у Вакуленко.

Ну и самый, на мой взгляд, простой вариант - использовать простой ГИН, например Аркадьева-Маркса. Деталек там минимум, работает надежно, да и импульсы выдает очень короткие, единицы мкс в соплеконструкции, и десятки - сотни нс в хорошей

[vadim mokretsov]

Nerv вы имеете в виду схему с самопробоем, а я хочу сделать с внешним электродом на котором постоянно будет ионизирующее напряжение. Сейчас попробую накидать схемку. А на счет лампы вы правы, м.б. и не выдержит... возмем другую, или сгладим импульс дросселем. Кстати почему никто не пробовал изготавливать поджигающий транс как в книге у вакуленко? Мне понравилась конструкция, попробую

[nerv]

Добавил информации в пост выше.
А что там за транс, уже не помню, на ферритовом кольце с одним витком первички? Так это ж классический транс поджига.

[vadim mokretsov]

вот проект

[vadim mokretsov]

Ну да я такие и имел ввиду)  я кстати провод тут попробовал называется для подключения электрокотлов и прочего греющегося, так у них изоляция меня оч порадовала и перегрева не боится рекомендую, правда от стекловолокна чешется все

[vadim mokretsov]

вот мысль появилась, если в лампе постоянная ионизация, теоретически может срабатывать разрядник... самопроизвольно, т.к. вся система статики накопит мама не горюй..

[nerv]

Не совсем понятно мне наличие разрядника там. Ведь лампа уже сама по себе разрядник.
Примерно так делается, но напряжение на батарее д.б. под 25кв, тогда и время импульса будет коротким, и пождигать ничего не надо, лампа на таких напряжениях сама легко пробивается.

[nerv]

Вот тебе схемка простого БП для получения очень коротких импульсов. Никакой предыонизации лампе не надо, работает и так.

[Gall]

Вот тебе схемка простого БП для получения очень коротких импульсов. Никакой предыонизации лампе не надо, работает и так.

Это именно та схема, про которую я писал в ЛС. Осторожно, она дает СЛИШКОМ короткий импульс. Дроссель нужен для заряда конденсаторов и может в принципе быть заменен резистором. Разрядник/тиратрон можно включать параллельно любому из конденсаторов (схема симметрична) при условии наличия резистора или дросселя на выходе источника питания (иногда удобно с точки зрения подключений - чтобы все провода от БП шли на тиратрон). Если импульс слишком короткий, его можно удлинить добавлением маленьких индуктивностей последовательно с конденсаторами.

[nerv]

(схема симметрична)

А вот и нет. Вернее обострительный конденсатор можно ставить меньшей емкости, без ухудшения характеристик.

[vadim mokretsov]

Решение интересное! А как думаете такая схема будет слушаться ? Есть шанс, что пыхнет сама по себе? Надо решать проблему с б.п. все таки 10 или 20 кВ ... это не 2,5..