[發明專利]一種用于輻射二極管參數測量的電容分壓器及安裝方法

有效

• 申請號: 201110007781.3
• 申請日: 2011-01-14
• 公開（公告）號: CN102128964A
• 公開（公告）日: 2011-07-20
• 發明（設計）人: 孫江;楊海亮;孫劍鋒;張鵬飛;蘇兆鋒;梁天學;姜曉鋒
• 申請（專利權）人: 西北核技術研究所
• 主分類號: G01R15/06
• 分類號: G01R15/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種能夠實現脈沖電壓信號分壓降幅的用于輻射二極管參數測量的電容分壓器及安裝方法，應用于輻射二極管前端高電壓快脈沖的測量。

背景技術

各種測量脈沖高電壓大電流信號的原理都是利用探測器將信號采集出來并進行分壓降幅，從而在示波器等系統上顯示信號波形。在脈沖高電壓測量中，電容分壓器得到了廣泛應用。

在《高電壓實驗技術》等書中有電容分壓器的介紹，但都是對電路進行分析，沒有給出制作方法。輻射二極管的原理是通過電子從二極管的陰極發射出來經加速后轟擊陽極通過軔致輻射產生X射線的一類裝置，其中的電磁場與帶電粒子往往具有較強的相互作用，電磁干擾較為嚴重。在測量輻射二極管前端同軸型真空傳輸線的脈沖高電壓時，公知的電容分壓器構造是采用小的探頭伸入到傳輸線內部，通過探頭與傳輸線耦合電容將信號采集出來。由于電容分壓器的噪聲主要來自二極管工作產生的等離子體和電磁場對測量電極的作用。當電容分壓器的電極面積較小時，受到局部電磁干擾的影響較為嚴重，使得信噪比降低，無法獲取正確的被測信號。電容分壓器還會受到等離子體的轟擊，由于等離子體具有導通作用，會使得測量電極短路，導致無法得到信號。

發明內容

為了克服現有電容分壓器測量二極管前端高電壓快脈沖信號出現的信噪比低，短路的問題，本發明提供了一種用于輻射二極管參數測量的電容分壓器，包括測量電極、真空傳輸線、高壓臂電容和低壓臂電容，其特征在于測量電極為同軸圓筒形，繞真空傳輸線內筒一周，緊貼傳輸線外筒內壁，高壓臂電容為測量電極和真空傳輸線內筒耦合電容，無介質填充，低壓臂電容為測量電極和接地外殼的耦合電容，中間介質為聚乙烯薄膜，測量電極和聚乙烯薄膜為同軸結構，通過尼龍或有機玻璃等絕緣材料制作的連接桿壓緊到內電極上，內電極另一端連接到用于與示波器連接輸出信號的輸出電纜座上，內電極與電纜座之間用有機玻璃的絕緣蓋板絕緣，接地外殼和內電極為同軸結構，二者之間用一尼龍套筒作為絕緣介質，在尼龍套筒的中間部位用兩個O型密封圈密封，通過壓緊電纜座和尼龍連接桿，依次壓緊絕緣蓋板、內電極、絕緣套筒和接地外殼將兩個密封圈壓緊封真空。

上述的用于輻射二極管參數測量的電容分壓器，其中聚乙烯薄膜可寬于測量電極2-3mm。

本發明的用于輻射二極管參數測量的電容分壓器的安裝方法包括以下過程：

(1)在接地外殼內一次同軸心安裝O型密封圈、絕緣套筒、O型密封圈、內電極，

(2)內電極安裝完畢后，上放絕緣蓋板、電纜座用螺栓通過電纜座、絕緣蓋板和接地外殼的落空固定到真空傳輸線外筒的法蘭上。

(3)緊貼真空傳輸線外筒內壁，繞真空傳輸線內筒一周放置聚乙烯薄膜，用測量電極將薄膜壓緊后，將尼龍連接桿通過測量電極和聚乙烯薄膜的孔旋緊至內電極的螺孔上。

本發明的電容分壓器，由于測量電極繞內筒一周，增大了測量電極的面積，降低電容分壓器的分壓比的同時有效避免了局部電磁干擾對整個分壓器的影響，提高了信噪比。由于聚乙烯薄膜寬度較測量電極大，使等離子體難于形成短路通道，從而無法形成短路。適用于輻射二極管前端高電壓快脈沖的測量。

本發明的電容分壓器特點是測量電極為同軸圓筒形，繞真空傳輸線內筒一周，緊貼傳輸線外筒內壁。高壓臂電容為測量電極和真空傳輸線內筒耦合電容，無介質填充，低壓臂電容為測量電極和接地外殼的耦合電容，中間介質為聚乙烯薄膜，聚乙烯薄膜稍寬于測量電極。測量電極和聚乙烯薄膜為同軸結構，通過尼龍連接桿壓緊到內電極上，內電極另一端連接到輸出電纜座上，用于與示波器連接輸出信號，內電極與電纜座之間用有機玻璃的絕緣蓋板絕緣。接地外殼和內電極為同軸結構，二者之間用一尼龍套筒作為絕緣介質，在尼龍套筒的中間部位用兩個O型密封圈密封。通過壓緊電纜座和尼龍連接桿，依次壓緊絕緣蓋板、內電極、絕緣套筒和接地外殼將兩個密封圈壓緊封真空。

附圖說明

圖1是本發明的縱剖面結構圖。

圖2是圖1的等效電路圖。

圖3是本發明安裝示意圖。

圖中，1.電纜座2.電纜插頭3.十字槽螺釘4.絕緣蓋板5.接地外殼6.內電極7.O型密封圈8.絕緣套筒9.測量電極10.聚乙烯薄膜11.尼龍連接桿12.O型密封圈。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。

圖1是本發明的縱剖面結構圖。