200 kV pulse generator for a power supply of the electron gun for the complex VEPP-5 preinjector

A 200 kV DC power source on the base of a high-voltage cascade generator [1] is used for a power supply of the electron gun for the VEPP-5 complex preinjector. Advantages of the circuit with DC power supply are its relative simplicity and small power consuming from an AC line. However, a fixed voltage applied to the gun at a beam current of 10 А causes frequent vacuum insulation breakdowns, which decrease its electrical strength. Therefore a problem was stated to develop a high-voltage pulse generator, which will allow us to increase an electrical strength. Furthermore, a small capacitance of the pulse transformer and so less stored energy reduce probability of failure of the gun’s electrodes during its breakdown

200 kV pulse modulator for power supply of VEPP-5 injection complex electron gun

This paper describes a new 200 kV pulse modulator for the VEPP-5 complex preinjector electron gun. The pulse former is based on the solid state IGBT-switch and the new high turn ratio pulse transformer (PT). New design allows to simplify the performance of charge device due to the decrease of primary voltage and decrease of power consumption because of partial energy recuperation to the primary circuit.Описується нова версія 200 кB-го модулятора електронної гармати для інжекційного комплексу ВЕПП-5. Формувач імпульсів виконаний на твердотільному IGBT ключі; для зниження напруги на ключі при порівняно малому імпульсному струмі імпульсний трансформатор виконаний зі збільшеним числом витків вторинної обмотки і великим коефіцієнтом трансформації.Описывается новая версия 200 кВ-го модулятора электронной пушки для инжекционного комплекса ВЭПП-5. Формирователь импульсов выполнен на твердотельном IGBT ключе; для снижения напряжения на ключе при сравнительно малом импульсном токе импульсный трансформатор выполнен с увеличенным числом витков вторичной обмотки и большим коэффициентом трансформации

Investigations of cold cathode TPI1-10k/50 thyratron parameters at voltage up to 50 kV, current up to 10 kA, pulse duration of hundred nanoseconds

The results of cold cathode TPI1-10k/50 thyratron parameters at voltage up to 50 kV, current up to 10 kA and pulse duration of hundred ns are described. The optimal parameters of thyratron power supply and pulse driver had been found. The jitter and thyratron own rise time as a function of load resistance has been find. The thyratron life time test data are cited.Описаны результаты исследований параметров тиратронов с холодным катодом ТПИ1-10k/50 при напряжениях до 50 кВ, токах до 10 кА и длительности импульсов сотни нс. Выявлены оптимальные параметры импульса запуска и питания тиратронов, измерена длительность фронта импульса, обусловленная тиратроном, в зависимости от сопротивления нагрузки, временной разброс импульса тока относительно импульса запуска. Проведены ресурсные испытания.Описано результати досліджень параметрів тиратронів з холодним катодом ТПІ1-10k/50 при напрузі до 50 кВ, струмах до 10 кА і тривалості імпульсів сотні нс. Виявлено оптимальні параметри імпульсу запуску і живлення тиратронів, обміряна тривалість фронту імпульсу, обумовлена тиратроном, у залежності від опору навантаження, часовий розкид імпульсу струму щодо імпульсу запуску. Проведено ресурсні випробування

200 keV electron beam pulse source for the complex VEPP-5 preinjector

The electron beam source based on GS-34 valve cathode-grid unit with oxide cathode of 12 mm in diameter is described. Originally the high voltage DC source was used to supply the gun. The cathode emission characteristic was reduced by the vacuum breakdowns during gun operation. So the necessity of decreasing a high voltage from 200 kV to 140 kV has appeared. The use of the pulse transformer based gun supply with a pulse duration of ~1 mcs provided the gun operation without breakdowns at a voltage of 200 kV and pulse repetition rate up to 50 Hz. At present time the electron source is operated at the complex VEPP-5 preinjector

An electron miniaccelerator on the basis of Tesla transformer for nondestructive testing of charged particle beams

An electron miniaccelerator on the basis of Tesla-transformer for nondestructive testing of charged particle beams with operating voltage 120…200 kV, half-wave duration 4 mks and diagnostic beam current within few mA is described. The primary circuit is switched by IGBT. The gun control and filament circuit power supply (impregnated cathode with 1.2 mm diameter) are realized through high frequency isolated transformer. The accelerating tube is made of sectional welded metal ceramics insulator (ceramics 22HS with diameter 95/85 mm).The accelerator test results are presented.Описан миниускоритель электронов на основе трансформатора Тесла с рабочей амплитудой напряжения 120…200 кВ при длительности полуволны 4 мкс и током диагностичеcкого пучка в пределах нескольких мА. В качестве ключа первичного контура используется IGBT. Питание накала и цепей управления пушки (импрегнированный катод диаметром 1.2 мм) ускорителя осуществляется с помощью высокочастотного разделительного трансформатора броневого типа. Металлокерамический узел выполнен на базе керамики 22ХС диаметром 95/85 мм, соединяемой с электродами термокомпрессионной сваркой. Приведены результаты испытаний миниускорителя.Описано мініприскорювач електронів на основі трансформатора Тесла з робочою амплітудою напруги 120...200 кВ при тривалості напівхвилі 4 мкс і струмом діагностичного пучка в межах декількох мА. Як ключ первинного контуру використається ІGBT. Живлення розжарення й ланцюгів керування пушки (імпрегнований катод діаметром 1.2 мм) прискорювача здійснюється за допомогою високочастотного розділового трансформатора броньового типу. Металокерамічний вузол виконаний на базі кераміки 22ХС діаметром 95/85 мм, що з'єднує з електродами термокомпресіонним зварюванням. Наведено результати випробувань мініприскорювача

A pulse transformer for a 10 MW klystron power supply

The design and test results of the Pulse Transformer (PT) for the klystron with a voltage of 120 kV, klystron current of 130 A and a pulse duration of 1.4 ms is presented. The PT design was realized with taking into account the following requirements: no edge effect on the secondary winding; no overvoltage along the secondary winding at the klystron breakdown; random high voltage breakdowns may occur only between metal parts, not on the windings; the sharp voltage edge applied to the primary winding should not cause a turn-to-turn overvoltage

Modulator based on K15-10 capacitors for a power supply of the KIU-12 klystron

The modulator based on PFN described above has been operated during several hundreds hours at a PFN charge voltage U=20 kV and repetition rate of 50 Hz. At present the klystron and modulator are used for RF power supply of a photogun cavity of VEPP-5 injection complex. PFN testing at operating conditions under a voltage of 40 kV will be carried out in the future

The modified 200 keV pulsed electron beam source for the VEPP-5 injection complex

The modified pulsed electron beam source on voltage 200 kV and current 10 A with half-height pulse duration 2.5 ns and repetition rate 50 Hz is described. The source gun has been performed on the base of impregnated cathode with 20 mm diameter. The cathode pulse voltage is formed by storage capacitance discharge through IGBT switch and pulse transformer. The gun control unit located at the high voltage potential produces cathode heat voltage and control grid voltage. The source test results are presented.Описан модифицированный источник электронного пучка на напряжение 200 кВ, импульсный ток до 10 А, длительность импульса на полувысоте 2,5 нс при частоте следования 50 Гц. Источник выполнен на базе импрегнированного катода диаметром 20 мм. Импульсное напряжение на катоде пушки формируется путем разряда накопительной емкости через IGBT-ключ и импульсный трансформатор. Блок управления пушкой, расположенный под высоким потенциалом, формирует напряжение накала и сеточное напряжение. Приведены результаты испытаний источника.Описано модифіковане джерело електронного пучка на напругу 200 кВ, імпульсний струм до 10 А, тривалість імпульсу на напіввисоті 2,5 нс при частоті проходження 50 Гц. Джерело виконане на базі імпрегнуваного катоду діаметром 20 мм. Імпульсна напруга на катоді гармати формується шляхом розряду накопичувальної ємності через ІGBT-ключ і імпульсний трансформатор. Блок керування гарматою, розташований під високим потенціалом, формує напругу накалу і сіткову напругу. Наведено результати випробувань джерела