generador marx

Marco teórico
Un generador de Marx es un circuito eléctrico primero descrito por Erwin Otto Marx en 1924. Su finalidad es la de generar una alta tensión de pulso. Generadores de Marx a menudo se utilizan para simular los efectos del rayo en marcha la línea de alimentación y equipos de aviación. Un banco de 36 generadores de Marx es utilizado por Sandia National Laboratories para generar rayos Xen su máquina Z .

Principio
Una serie de condensadores se cargan en paralelo para un voltaje dado, V, y luego se conectan en serie por de chispa interruptores, idealmente produciendo un voltaje de V multiplicado por el número, n , de los condensadores (o etapas ). Debido a varias limitaciones prácticas, el voltaje de salida es algo menor que n × V
Optimización
Con la ejecución adecuadadepende de la selección de condensador y el momento de la descarga. Los tiempos de conmutación se puede mejorar mediante el dopaje de los electrodos con radiactivas isótopos de cesio 137 o níquel 63, y mediante la orientación de la chispas de separación para que ultravioleta luz desde un interruptor de encendido de chispa enciende los huecos restantes abierta chispa. [ 1 ] Aislamiento de los altosvoltajes producido a menudo se logra mediante la inmersión del generador de Marx en aceite del transformadoro una alta presión de gas dieléctrico tal como hexafluoruro de azufre (SF 6 ).
Tenga en cuenta que la resistencia a menos que hay entre el condensador y la fuente de alimentación de carga, más rápido se cargará. Así, en este diseño, los más cercanos a la fuente de alimentación se cargará másrápido que aquellos más alejados. Si el generador se le permite cobrar el tiempo suficiente, los condensadores se alcanzar el mismo voltaje.
En el caso ideal, el cierre del interruptor más cercano a la fuente de alimentación de carga se aplica una tensión de 2 V al segundo interruptor. Este interruptor se cerrará, aplicando un voltaje de 3 V para el tercer interruptor. Este interruptor secerrará, lo que resulta en una cascada por el generador que produce nV en la salida del generador (de nuevo, sólo en el caso ideal).
El primer interruptor puede ser permitido para romper espontáneamente hacia abajo (a veces llamado unaruptura auto ) durante la carga si el tiempo absoluto de la salida de impulsos no es importante. Sin embargo, normalmente se activa una vez que intencionadamente todos loscondensadores en el banco de Marx han alcanzado la carga completa, ya sea mediante la reducción de la distancia de separación, mediante la pulsación de un electrodo de disparo adicional (tal como un Trigatron ), por la ionización del aire en el espacio mediante una fuente pulsada láser , o mediante la reducción de la presión de aire dentro de la brecha.
Las resistencias de carga, RC, tienen queser del tamaño adecuado, tanto para la carga y descarga. A veces se sustituye con inductores para mejorar la eficiencia y una carga más rápida. En muchos generadores de las resistencias están hechas de tubos de plástico o de vidrio lleno con diluida de sulfato de cobre solución. Estasresistencias de líquidos superar muchos de los problemas experimentados por los más convencionales de materialessólidos resistentes, que tienen una tendencia a bajar su resistencia con el tiempo bajo condiciones de alto voltaje.
Pulsos Cortos
El generador de Marx también se utiliza para generar cortos pulsos de alta potencia para las células de Pockels , la conducción de un láser TEA , la ignición del explosivo convencional de un arma nuclear, y pulsos de radar.
Falta es relativa, ya que el tiempo deconmutación de alta velocidad incluso versiones no es menos de 1 ns, y por lo tanto muchas de baja potencia son dispositivos electrónicos más rápido. En el diseño de circuitos de alta velocidad, la electrodinámica es importante, y el generador de Marx apoya esta medida en que utiliza cables cortos gruesos entre sus componentes, pero el diseño es, sin embargo esencialmente un electrostática uno. (En...