JP3218300B2 - Voltage pulse generating method, voltage pulse generating device, and electromagnetic wave generating device including voltage pulse generating device - Google Patents
Voltage pulse generating method, voltage pulse generating device, and electromagnetic wave generating device including voltage pulse generating deviceInfo
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Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、高電圧や高エネル
ギーの高出力パルスを発生させる方法および装置を提供
する技術に係わり、さらに、このパルス発生装置を、例
えば電子機器の耐ノイズ性(イミュニティ)を評価する
ためのパルス状電磁波を発生させるのに好適な電磁波発
生装置の電源部に適用した装置をも提供する技術に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a technique for providing a method and an apparatus for generating a high-voltage pulse having a high voltage and a high energy. The present invention also relates to a technique for providing a device applied to a power supply unit of an electromagnetic wave generator suitable for generating a pulsed electromagnetic wave for evaluating the above.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来の電圧パルス発生技術として、例え
ば、図1に示すものが考えられていた。2. Description of the Related Art As a conventional voltage pulse generation technique, for example, the one shown in FIG. 1 has been considered.
【0003】この電圧パルス発生装置は、充電されたコ
ンデンサからなる外部電源1からの出力電圧(V1)
と、プラズマ発電機(MHD発電機)2から出力される
発電電圧(V2)とを用いて高電圧パルスを発生させ、
発生させた高電圧パルスを負荷6に供給するものであ
る。[0003] This voltage pulse generating apparatus uses an output voltage (V1) from an external power supply 1 comprising a charged capacitor.
And a generated voltage (V2) output from the plasma generator (MHD generator) 2 to generate a high-voltage pulse,
The generated high voltage pulse is supplied to the load 6.
【0004】このためには、トリガ回路3が、スイッチ
4を閉状態になるように制御し、外部電源1から出力さ
れる電圧をギャップスイッチ5aに印加するようにし
て、ギャップスイッチ5aを閉状態にすると共に、トリ
ガ回路3は、トリガ信号を与えてプラズマ発電機2を起
動して、このプラズマ発電機2から出力される電圧をギ
ャップスイッチ5bに印加するようにして、ギャップス
イッチ5bを閉状態にする。For this purpose, the trigger circuit 3 controls the switch 4 to be in a closed state, applies a voltage output from the external power supply 1 to the gap switch 5a, and closes the gap switch 5a. At the same time, the trigger circuit 3 starts the plasma generator 2 by applying a trigger signal, applies the voltage output from the plasma generator 2 to the gap switch 5b, and closes the gap switch 5b. To
【0005】すると、外部電源1からの出力電圧(V
1)と、プラズマ発電機2から出力される発電電圧(V
2)とが時間軸上で連続になり、負荷6には高出力の電
圧パルスが供給されるというものであった。Then, the output voltage from the external power supply 1 (V
1) and the generated voltage (V) output from the plasma generator 2
2) is continuous on the time axis, and a high-output voltage pulse is supplied to the load 6.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような従来から提案されている電圧パルス発生技術に
おいては、以下に記載するような様々な課題があった。However, in the above-mentioned voltage pulse generation technology proposed conventionally, there are various problems as described below.
【0007】まず、外部電源1からの出力電圧と、プラ
ズマ発電機2から出力される発電電圧を時間軸上で連続
になるようにする際のタイミング合わせが容易ではな
く、このタイミング合わせを適切に行うためには、外部
電源1やプラズマ発電機2の特性を充分に把握しておい
て、トリガ回路3が、スイッチ4の閉状態制御やプラズ
マ発電機2の起動制御を適切なタイミングで行うように
する必要があるため、トリガ回路3等の製造精度を極め
て厳格なものにしなければならなかった。First, it is not easy to adjust the timing when the output voltage from the external power supply 1 and the generated voltage output from the plasma generator 2 are made continuous on the time axis. In order to perform this, the characteristics of the external power supply 1 and the plasma generator 2 are sufficiently grasped, and the trigger circuit 3 controls the closing state of the switch 4 and the start control of the plasma generator 2 at appropriate timing. Therefore, the manufacturing accuracy of the trigger circuit 3 and the like must be extremely strict.
【0008】また、ギャップスイッチ5a、5bは、周
囲環境の影響や印加電圧の変動によって適切に動作しな
くなることがあるため、何らかの事由によって、外部電
源1やプラズマ発電機2の出力電圧が変動してしまう場
合には、ギャップスイッチ5a、5bの動作不良によっ
て、所望の電圧パルスを発生させることができないこと
があった。Further, the gap switches 5a and 5b may not operate properly due to the influence of the surrounding environment and fluctuations in the applied voltage. Therefore, for some reason, the output voltages of the external power supply 1 and the plasma generator 2 may fluctuate. In some cases, a desired voltage pulse cannot be generated due to a malfunction of the gap switches 5a and 5b.
【0009】したがって、これらの課題を解決して、高
電圧や高エネルギーの高出力パルスを発生する装置の出
現が望まれていた。そこで、本発明は、このような未解
決の課題を解決するために創作され、その目的は、プラ
ズマを用いて安定な動作を行う高出力電圧パルスの発生
手段を提供する点にある。[0009] Therefore, it has been desired to solve these problems and to develop a device for generating a high-voltage pulse with high voltage and high energy. Therefore, the present invention has been made to solve such an unsolved problem, and an object of the present invention is to provide means for generating a high-output voltage pulse that performs stable operation using plasma.
【0010】また、この発明の他の目的は、この電圧パ
ルス発生手段を適用して好適な電磁波発生装置を提供す
る点にある。これによって、従来の電磁波発生装置、例
えば、充電されたコンデンサからなる高圧電源とプラズ
マ発電機(MHD発電機)を有して構成される電磁波発
生装置に比べ、高出力の電磁波を発生可能とする。Another object of the present invention is to provide a suitable electromagnetic wave generator using the voltage pulse generating means. This makes it possible to generate high-output electromagnetic waves as compared with a conventional electromagnetic wave generator, for example, an electromagnetic wave generator including a high-voltage power supply including a charged capacitor and a plasma generator (MHD generator). .
【0011】さらに、この発明の他の目的は、爆薬を用
いて高速のプラズマを発生させるトリガ部を提供する点
にある。Still another object of the present invention is to provide a trigger section for generating high-speed plasma using explosives.
【0012】[0012]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1に係る発明によれば、所定の進行方向に進
行するプラズマを用いて電圧パルスを発生する方法であ
って、電圧の供給を受けて、電界を発生させるための第
1の電極対と、プラズマの進行に起因して発生された起
電力を少なくとも取り出し可能な第2の電極対と、この
第2の電極対と間隙を設けて配置し、前記電圧の供給を
受ける第3の電極対とを用意し、さらに、この間隙を、
前記プラズマの進行によって第2の電極対と第3の電極
対とが導通状態になるように設定しておいて、前記進行
方向と垂直な方向の磁界を発生させるとともに、前記第
1の電極対に電圧の供給を行って、この磁界の方向と垂
直な方向の電界を発生させて、前記プラズマを前記進行
方向に加速し、前記プラズマの進行に起因して前記磁界
の方向と垂直な方向に発生された起電力と、前記供給さ
れた電圧とを、前記第2の電極対を介して取り出す、電
圧パルス発生方法が提供される。According to the first aspect of the present invention, there is provided a method for generating a voltage pulse by using a plasma traveling in a predetermined traveling direction. A first pair of electrodes for generating an electric field in response to the supply, a second pair of electrodes capable of extracting at least an electromotive force generated due to the progress of the plasma, and a gap between the second pair of electrodes. And a third pair of electrodes receiving the supply of the voltage is prepared.
The second electrode pair and the third electrode pair are set to be in a conductive state by the progress of the plasma, and a magnetic field is generated in a direction perpendicular to the traveling direction, and the first electrode pair is generated. To supply a voltage to generate an electric field in a direction perpendicular to the direction of the magnetic field, thereby accelerating the plasma in the direction of travel, and causing the plasma to move in a direction perpendicular to the direction of the magnetic field due to the progress of the plasma. A voltage pulse generating method is provided, wherein the generated electromotive force and the supplied voltage are taken out through the second electrode pair.
【0013】この電圧パルス発生方法によれば、まず、
所定方向に進行するプラズマは、電圧の供給を受ける第
1の電極対内を進行することによって、進行方向に加速
される。次いで、第2の電極対内でプラズマの進行に起
因して起電力が発生する。According to this voltage pulse generating method, first,
The plasma traveling in the predetermined direction is accelerated in the traveling direction by traveling in the first electrode pair that receives the supply of the voltage. Next, an electromotive force is generated in the second electrode pair due to the progress of the plasma.
【0014】そして、プラズマが、間隙位置に到達した
ときに、第2の電極対と第3の電極対とを導通状態にす
ることによって、第2の電極対を介して、プラズマの進
行に起因して発生した起電力と第3の電極対に供給され
た電圧とが取出し可能となり、この取出し可能な電圧が
高電圧のパルスとなる。When the plasma reaches the gap position, the second electrode pair and the third electrode pair are brought into a conductive state, so that the plasma is generated by the progress of the plasma through the second electrode pair. The generated electromotive force and the voltage supplied to the third electrode pair can be extracted, and the extractable voltage becomes a high-voltage pulse.
【0015】また、請求項2に係る発明によれば、所定
の進行方向に進行するプラズマを用いて電圧パルスを発
生する装置であって、前記進行方向と垂直な方向の磁界
を発生させる磁界発生手段と、前記プラズマを前記進行
方向に加速するために、電圧の供給を受けて、前記磁界
の方向と垂直な方向に電界を発生させる第1の電極対
と、プラズマの進行に起因して前記磁界の方向と垂直な
方向に発生された起電力を少なくとも取り出し可能な第
2の電極対と、該第2の電極対と間隙を設けて配置さ
れ、前記電圧の供給を受ける第3の電極対と、を備え、
前記間隙は、プラズマの進行によって、前記第2の電極
対と前記第3の電極対とを導通状態にするように設定さ
れている、電圧パルス発生装置が提供される。According to a second aspect of the present invention, there is provided an apparatus for generating a voltage pulse using plasma traveling in a predetermined traveling direction, wherein the magnetic field is generated in a direction perpendicular to the traveling direction. Means, a first electrode pair for receiving a supply of voltage to generate an electric field in a direction perpendicular to the direction of the magnetic field, for accelerating the plasma in the direction of travel, and A second pair of electrodes capable of extracting at least an electromotive force generated in a direction perpendicular to the direction of the magnetic field; and a third pair of electrodes arranged with a gap between the second pair of electrodes and receiving the supply of the voltage. And
A voltage pulse generator is provided, wherein the gap is set so that the second electrode pair and the third electrode pair are brought into conduction by the progress of plasma.
【0016】この装置によれば、所定方向に進行するプ
ラズマは、第1の電極対内を進行すると、磁界発生手段
による磁界と電圧の供給を受けて第1の電極対で発生し
た電界との作用によって、進行方向に加速される。次い
で、第2の電極対内では、プラズマの進行に起因して起
電力が発生し(磁界発生手段による磁界とプラズマ進行
との作用による)、さらに、プラズマが、間隙位置に到
達したときに、第2の電極対と第3の電極対とを導通状
態にすることによって、この起電力と第3の電極対に供
給された電圧とが取出し可能となり、この取出し可能な
電圧が高電圧のパルスとなる。According to this device, when the plasma traveling in the predetermined direction travels in the first pair of electrodes, it receives the magnetic field and the voltage supplied by the magnetic field generating means and acts on the electric field generated by the first pair of electrodes. Is accelerated in the traveling direction. Next, in the second electrode pair, an electromotive force is generated due to the progress of the plasma (due to the action of the magnetic field generated by the magnetic field and the progress of the plasma). Further, when the plasma reaches the gap position, By making the second electrode pair and the third electrode pair conductive, the electromotive force and the voltage supplied to the third electrode pair can be extracted, and the extractable voltage is a high-voltage pulse. Become.
【0017】請求項1または2に係る発明によって取り
出される電圧は、例えば、起電力と第3の電極対に供給
された電圧とが時間軸上で連続した電圧パルス波形とな
るようにして取り出される。なお、第1の電極対と第2
の電極対との電気的非導通状態を確実にするために、一
方の電極対に塩化ビニール等の絶縁物を備えつけておく
ことが好ましい。The voltage extracted by the invention according to claim 1 or 2 is extracted, for example, such that the electromotive force and the voltage supplied to the third electrode pair have a continuous voltage pulse waveform on a time axis. . Note that the first electrode pair and the second
It is preferable that one of the electrode pairs is provided with an insulator such as vinyl chloride in order to ensure an electrical non-conduction state with the electrode pair.
【0018】また、請求項3に係る発明によれば、所定
の進行方向に進行するプラズマを用いて電圧パルスを発
生する方法であって、プラズマの進行に起因して発生さ
れた起電力を少なくとも取り出し可能な第1の電極対
と、電圧の供給を受け、該第1の電極対と間隙を設けて
配置した第2の電極対とを用意し、さらに、この間隙
を、前記プラズマの進行によって、両電極対が導通状態
になるように設定しておいて、前記進行方向と垂直な方
向に磁界を発生させて前記プラズマの進行に起因して発
生された起電力と、前記供給された電圧とを、前記第1
の電極対を介して取り出す、電圧パルス発生方法が提供
される。According to a third aspect of the present invention, there is provided a method for generating a voltage pulse using plasma traveling in a predetermined traveling direction, wherein at least an electromotive force generated due to the traveling of the plasma is generated. A first pair of electrodes which can be taken out, and a second pair of electrodes which are supplied with a voltage and are provided with a gap between the first pair of electrodes are prepared. And an electromotive force generated due to the progress of the plasma by generating a magnetic field in a direction perpendicular to the direction of travel, and the supplied voltage And the first
A voltage pulse generation method, which is extracted through the pair of electrodes.
【0019】この電圧パルス発生方法によれば、第1の
電極対内で発生された起電力を、第1の電極対に接続さ
れた負荷に供給するとともに、プラズマが間隙位置に到
達した時に、第1の電極対と第2の電極対とが導通状態
となって、第2の電極対に供給されている電圧が負荷に
加わることになり、高エネルギーの電圧パルスが負荷に
供給可能になる。According to this voltage pulse generating method, the electromotive force generated in the first electrode pair is supplied to the load connected to the first electrode pair, and when the plasma reaches the gap position, The first electrode pair and the second electrode pair are brought into conduction, so that the voltage supplied to the second electrode pair is applied to the load, and a high-energy voltage pulse can be supplied to the load.
【0020】さらに、請求項4に係る発明によれば、所
定の進行方向に進行するプラズマを用いて電圧パルスを
発生する装置であって、前記進行方向と垂直な方向の磁
界を発生させる磁界発生手段と、前記プラズマの進行に
起因して前記磁界の方向と垂直な方向に発生した起電力
を少なくとも取り出し可能な第1の電極対と、該第1の
電極対と間隙を設けて配置され、電圧の供給を受ける第
2の電極対と、を備え、前記間隙は、プラズマの進行に
よって、前記第1の電極対と前記第2の電極対とを導通
状態にするように設定されている、電圧パルス発生装置
が提供される。According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an apparatus for generating a voltage pulse by using a plasma traveling in a predetermined traveling direction, wherein the magnetic field is generated in a direction perpendicular to the traveling direction. Means, a first electrode pair capable of extracting at least an electromotive force generated in a direction perpendicular to the direction of the magnetic field due to the progress of the plasma, and a gap provided between the first electrode pair and the first electrode pair. A second electrode pair receiving a supply of a voltage, wherein the gap is set so as to make the first electrode pair and the second electrode pair conductive with the progress of plasma. A voltage pulse generator is provided.
【0021】なお、第1の電極対と第2の電極対との電
気的非導通状態を確実にするために、第1の電極対の、
第2の電極対側に絶縁材料を備えつけた構成にするのが
好ましい。In order to ensure an electrically non-conductive state between the first electrode pair and the second electrode pair,
It is preferable to adopt a configuration in which an insulating material is provided on the second electrode pair side.
【0022】この装置によれば、プラズマが所定方向に
進行することによって、磁界発生手段による磁界との作
用によって起電力が発生し、この起電力が負荷に加わ
る。そして、プラズマが、間隙位置に到達したときに、
第1の電極対と第2の電極対とを導通状態にし、第2の
電極対に供給される電圧が負荷に加わり、高エネルギー
の電圧パルスが負荷に供給可能となる。According to this device, when the plasma proceeds in a predetermined direction, an electromotive force is generated by the action of the magnetic field by the magnetic field generating means, and the electromotive force is applied to the load. And when the plasma reaches the gap position,
The first electrode pair and the second electrode pair are brought into a conductive state, the voltage supplied to the second electrode pair is applied to the load, and a high-energy voltage pulse can be supplied to the load.
【0023】請求項3または4に係る発明によって取り
出される電圧は、例えば、起電力と第2の電極対に供給
された電圧とが時間軸上で連続した電圧パルス波形とな
るようにして取り出される。The voltage extracted by the invention according to claim 3 or 4 is extracted, for example, such that the electromotive force and the voltage supplied to the second electrode pair have a continuous voltage pulse waveform on a time axis. .
【0024】また、上述した電圧パルス発生装置を含
み、電磁波を発生する電磁波発生装置も提供される。即
ち、請求項5に係る発明によれば、請求項2および4の
いずれかに記載の電圧パルス発生装置と、起動信号が与
えられると、前記電圧パルス発生装置内に進入するプラ
ズマを発生するトリガ部と、アノードおよびカソードを
有し、高周波出力部を備えるマグネトロンと、高周波出
力部から出力される電磁波を放射する空中線と、制御信
号が与えられると閉状態になり、前記電圧パルス発生装
置の出力電圧を前記アノードに印加するための第1のス
イッチと、制御信号が与えられると閉状態になり、加熱
電圧源からの電圧を前記カソードに印加するための第2
のスイッチと、前記第2のスイッチへの制御信号の供
給、前記トリガ部への起動信号の供給、および、前記第
1のスイッチへの制御信号の供給を行う制御部と、を含
んでなる電圧パルス発生装置を含む電磁波発生装置が提
供される。Further, there is provided an electromagnetic wave generator including the above-described voltage pulse generator and generating an electromagnetic wave. That is, according to the invention according to claim 5, the voltage pulse generator according to any one of claims 2 and 4, and a trigger for generating a plasma that enters the voltage pulse generator when a start signal is given. Unit, a magnetron having an anode and a cathode, a high-frequency output unit, an antenna for radiating electromagnetic waves output from the high-frequency output unit, and closed when given a control signal, the output of the voltage pulse generator A first switch for applying a voltage to the anode; and a second switch for applying a voltage from a heating voltage source to the cathode when the control signal is applied.
And a control unit for supplying a control signal to the second switch, supplying a start signal to the trigger unit, and supplying a control signal to the first switch. An electromagnetic wave generator including a pulse generator is provided.
【0025】ここで、高周波出力部は、マグネトロンが
必ず備える、電磁波を発振して出力する部分を指す。な
お、制御部は、第2のスイッチへの制御信号の供給を行
い、第1の所定時間経過後にトリガ部への起動信号の供
給を行い、さらに、第2の所定時間経過後に、第1のス
イッチへの制御信号の供給を行うようにしておけばよ
い。Here, the high-frequency output section refers to a section always provided in the magnetron that oscillates and outputs an electromagnetic wave. The control unit supplies a control signal to the second switch, supplies a start signal to the trigger unit after a first predetermined time has elapsed, and further supplies a first signal after a second predetermined time has elapsed. A control signal may be supplied to the switch.
【0026】これによれば、制御部から起動信号の供給
を受けたトリガ部は、電圧パルス発生装置に、所定方向
に進行するプラズマを与える。そして、所定方向に進行
するプラズマが与えられると、電圧パルス発生装置はパ
ルス電圧を発生し、マグネトロンの高周波出力部に高出
力の電磁波を発振出力させ、発振された電磁波は空中線
を介して放射される。According to this, the trigger section, which has been supplied with the start signal from the control section, supplies the voltage pulse generator with plasma which travels in a predetermined direction. Then, when a plasma traveling in a predetermined direction is given, the voltage pulse generator generates a pulse voltage, oscillates and outputs a high-power electromagnetic wave to a high-frequency output section of the magnetron, and the oscillated electromagnetic wave is radiated through the antenna. You.
【0027】また、請求項6に係る発明によっても、電
圧パルス発生装置を含む電磁波発生装置が提供される。
即ち、請求項6に係る発明によれば、請求項2および4
のいずれかに記載の電圧パルス発生装置と、起動信号が
与えられると、前記電圧パルス発生装置内に進入するプ
ラズマを発生するトリガ部と、前記電圧パルス発生装置
に接続されるMC型爆薬発電機と、該MC型爆薬発電機
に接続され、所定時に開状態になるスイッチと、前記M
C型爆薬発電機から得られる電気エネルギーの供給を受
けて、電磁波として放射するための空中線と、前記トリ
ガ部への起動信号の供給、および、前記MC型爆薬発電
機の爆発始動を行う制御部と、を含んでなる、電圧パル
ス発生装置を含む電磁波発生装置が提供される。Also, according to the invention of claim 6, an electromagnetic wave generator including a voltage pulse generator is provided.
That is, according to the invention of claim 6, claims 2 and 4
A trigger unit for generating a plasma that enters the voltage pulse generator when a start signal is given; and an MC explosive generator connected to the voltage pulse generator. A switch connected to the MC type explosive generator and opened at a predetermined time;
A control unit that receives supply of electric energy obtained from a C-type explosive generator, supplies an antenna for emitting electromagnetic waves, supplies a start signal to the trigger unit, and starts explosion of the MC-type explosive generator. And an electromagnetic wave generator including a voltage pulse generator.
【0028】なお、制御部は、トリガ部への起動信号の
供給を行い、さらに、所定時間経過後に、MC型爆薬発
電機の爆発始動を行うようにしておけばよい。これによ
れば、制御部から起動信号の供給を受けたトリガ部は、
電圧パルス発生装置に、所定方向に進行するプラズマを
与える。The control section may supply a start signal to the trigger section and, after a lapse of a predetermined time, start the explosion of the MC explosive generator. According to this, the trigger unit receiving the start signal from the control unit,
A plasma that travels in a predetermined direction is applied to the voltage pulse generator.
【0029】そして、所定方向に進行するプラズマが与
えられると、電圧パルス発生装置は電圧パルスを発生
し、この電圧パルスが供給されたMC型爆薬発電機の爆
発始動によって、電流増幅された電流はスイッチが開状
態になることによって、空中線を介して高出力の電磁波
として放射される。When a plasma traveling in a predetermined direction is applied, the voltage pulse generator generates a voltage pulse. The current amplified by the explosion of the MC type explosive generator supplied with the voltage pulse is amplified. When the switch is opened, high-power electromagnetic waves are radiated through the antenna.
【0030】また、請求項7に係る発明は、請求項5お
よび6のいずれかにおいて、前記トリガ部は、爆薬と、
爆薬が爆発した時にプラズマになる気体とを収納容器に
収納してなり、起動信号が供給されると、爆薬が爆発し
プラズマが発生するように構成されていることを特徴と
する。According to a seventh aspect of the present invention, in any one of the fifth and sixth aspects, the trigger portion comprises: an explosive;
A gas that becomes plasma when the explosive explodes is stored in a storage container, and when a start signal is supplied, the explosive explodes to generate plasma.
【0031】このトリガ部は、爆薬が爆発した時に極め
て高速なプラズマを発生させ、その結果、電圧パルス発
生装置は、高電圧の電圧パルスを発生する。The trigger generates an extremely high-speed plasma when the explosive explodes. As a result, the voltage pulse generator generates a high-voltage pulse.
【0032】[0032]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
参照しつつ説明する。まず、図10を参照して、本発明
の実施の形態にかかる装置の概要について説明する。こ
の装置は、高電圧パルスを発生するプラズマ発電機20
0と、この高電圧を増幅電流とする増幅発電機310
と、所定値以上の電流が流れるとオフ(開)状態となる
オフスイッチ320と、プラズマ発電機200や増幅発
電機310を制御するトリガ回路300とを有し、負荷
6がオフスイッチ320に並列に接続されている。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. First, an outline of the apparatus according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. This device comprises a plasma generator 20 for generating high voltage pulses.
0 and an amplification generator 310 using this high voltage as an amplification current.
And a trigger circuit 300 that controls the plasma generator 200 and the amplification generator 310 when the current exceeds a predetermined value flows, and a trigger circuit 300 that controls the plasma generator 200 and the amplification generator 310. It is connected to the.
【0033】そして、トリガ回路300がトリガ信号を
与えてプラズマ発電機200を起動して高電圧パルスを
発生させ、さらに、増幅発電機310を所定時間後に制
御してプラズマ発電機2から出力される高電圧パルスを
電流増幅する。さらに、この電流が所定値以上になった
ときオフスイッチ320が開状態になって、高電圧が負
荷6に印加されることになる。Then, the trigger circuit 300 gives a trigger signal to activate the plasma generator 200 to generate a high-voltage pulse, and further controls the amplification generator 310 after a predetermined time to be output from the plasma generator 2. High-voltage pulses are current amplified. Further, when the current exceeds a predetermined value, the off switch 320 is opened, and a high voltage is applied to the load 6.
【0034】以下、本発明のより具体的な実施形態につ
いて説明する。まず、プラズマ発電機200の具体的な
実施形態について説明する。図2に、本発明の第1の実
施形態である電圧パルス発生装置50の模式的構成図を
示す。Hereinafter, more specific embodiments of the present invention will be described. First, a specific embodiment of the plasma generator 200 will be described. FIG. 2 shows a schematic configuration diagram of a voltage pulse generator 50 according to the first embodiment of the present invention.
【0035】図2(a)、図2(b)および図2(c)
は、夫々、この電圧パルス発生装置50の正面図、平面
図、側面図であり、図2(b)の平面図は、図2(a)
の正面図を図2(a)中の符号A方向から見たもの(N
極永久磁石8、磁石固定部材15aは図示省略)、図2
(c)の側面図は、図2(a)の正面図を図2(a)図
中の符号B方向から見たもの(電極10a、電極10
c、電極10e、絶縁物13a、電極固定部材7a、間
隙25aは図示省略)に相当する。FIGS. 2A, 2B and 2C
2A is a front view, a plan view, and a side view of the voltage pulse generator 50. FIG. 2B is a plan view of FIG.
2 is a front view of FIG.
The pole permanent magnet 8 and the magnet fixing member 15a are not shown), FIG.
The side view of FIG. 2C is a front view of FIG. 2A viewed from a direction B in FIG. 2A (electrode 10a, electrode 10a).
c, the electrode 10e, the insulator 13a, the electrode fixing member 7a, and the gap 25a).
【0036】図2(b)に示すように、プラズマの進行
方向は、図2(b)中左から右に向かう方向とする。し
たがって、図2(a)でのプラズマの進行方向は、紙面
に垂直に、紙面手前側から向こう側の方向(矢印で「プ
ラズマ進行方向」を図示)となり、図2(c)でのプラ
ズマの進行方向は、左から右に向かう方向(矢印で「プ
ラズマ進行方向」を図示)となる。As shown in FIG. 2B, the traveling direction of the plasma is a direction from left to right in FIG. 2B. Accordingly, the direction of the plasma in FIG. 2A is perpendicular to the plane of the drawing and is from the near side to the other side of the drawing (the “plasma proceeding direction” is indicated by an arrow), and the direction of the plasma in FIG. The traveling direction is from left to right (the arrow indicates the “plasma traveling direction”).
【0037】この電圧パルス発生装置50は、長手方向
がプラズマの進行方向となるように、所定の間隔を設け
て延在する1対の電極固定部材7a、7bと、同じく長
手方向がプラズマの進行方向となるように、所定の間隔
を設けて延在する1対の磁石固定部材15a、15bと
を有し、1対の電極固定部材7a、7bと1対の磁石固
定部材15a、15bとで、装置外観が、プラズマ進行
方向に長い直方体形状となっていて、1対の磁石固定部
材15a、15bには、夫々、プラズマ進行方向が長手
方向となる、N極永久磁石8、S極永久磁石9(磁界発
生手段)が装着されている。したがって、図2(a)に
おいて、磁界の方向は、紙面に平行で、紙面上側から下
側に向かう方向になり、プラズマ進行方向と磁界の方向
とが直交する。The voltage pulse generator 50 includes a pair of electrode fixing members 7a and 7b extending at predetermined intervals so that the longitudinal direction is the direction in which the plasma travels. And a pair of magnet fixing members 15a and 15b extending at predetermined intervals so as to be in the direction, and a pair of electrode fixing members 7a and 7b and a pair of magnet fixing members 15a and 15b. The external appearance of the apparatus is a rectangular parallelepiped shape that is long in the plasma traveling direction, and the pair of magnet fixing members 15a and 15b respectively have an N-pole permanent magnet 8 and an S-pole permanent magnet whose plasma traveling direction is the longitudinal direction. 9 (magnetic field generating means). Therefore, in FIG. 2A, the direction of the magnetic field is parallel to the plane of the paper and goes from the upper side to the lower side of the plane of the paper, and the plasma traveling direction is orthogonal to the magnetic field direction.
【0038】また、電極固定部材7aには、プラズマ進
行方向が長手方向となる、電極10a、電極10cおよ
び電極10eが装着されていて、電極10cと電極10
eの間には間隙25aが設けられている。さらに、電極
10aと電極10cとの電気的非導通状態を確実にする
ために、電極10aには塩化ビニール等の絶縁物13a
が備えつけられている。もちろん、電極10aと電極1
0cとの装着間隔を調整して、両者の電気的非導通状態
を確保してもよい。The electrode 10a, the electrode 10c, and the electrode 10e are mounted on the electrode fixing member 7a so that the plasma traveling direction is the longitudinal direction.
A gap 25a is provided between e. Further, in order to ensure an electrically non-conductive state between the electrode 10a and the electrode 10c, the electrode 10a is provided with an insulator 13a such as vinyl chloride.
Is provided. Of course, electrode 10a and electrode 1
By adjusting the mounting interval with 0c, an electrically non-conductive state between them may be ensured.
【0039】同様にして、電極固定部材7bには、プラ
ズマ進行方向が長手方向となる、電極10b、電極10
dおよび電極10fが装着されていて、電極10dと電
極10fの間には間隙25bが設けられている。電極1
0bと電極10dとの電気的非導通状態を確実にするた
めに、電極10bには塩化ビニール等の絶縁物13bが
備えつけられている。Similarly, the electrode 10b, the electrode 10b, whose plasma traveling direction is the longitudinal direction, is attached to the electrode fixing member 7b.
d and the electrode 10f are mounted, and a gap 25b is provided between the electrode 10d and the electrode 10f. Electrode 1
The electrode 10b is provided with an insulator 13b such as vinyl chloride in order to ensure an electrically non-conductive state between the electrode 10b and the electrode 10d.
【0040】さらに、電極10a、10bおよび電極1
0e、10fには、外部電源20が電圧供給可能に絶縁
性を有する電線で接続されていると共に、電極10cと
電極10dには、負荷6が接続されている。なお、電極
10a、10bおよび電極10e、10fと、外部電源
20とを、絶縁物で被覆された絶縁電線で接続すること
は、電線によって発生する不要な電界が低減可能となる
ため好ましい。Further, the electrodes 10a and 10b and the electrode 1
An external power supply 20 is connected to 0e and 10f by an insulative wire capable of supplying a voltage, and a load 6 is connected to the electrodes 10c and 10d. Note that it is preferable to connect the electrodes 10a and 10b and the electrodes 10e and 10f to the external power supply 20 with an insulated wire covered with an insulator because an unnecessary electric field generated by the wires can be reduced.
【0041】この構成では、電極10aと電極10bと
が第1の電極対、電極10cと電極10dとが第2の電
極対、電極10eと電極10fとが第3の電極対となっ
ていて、N極永久磁石8とS極永久磁石9が磁界発生手
段になっている。In this configuration, the electrode 10a and the electrode 10b constitute a first electrode pair, the electrode 10c and the electrode 10d constitute a second electrode pair, and the electrode 10e and the electrode 10f constitute a third electrode pair. The N-pole permanent magnet 8 and the S-pole permanent magnet 9 are magnetic field generating means.
【0042】したがって、第1の電極対によって発生す
る電界の方向は、図2(a)において、紙面の左右方向
となり、磁界の方向と電界の方向とが直交している。ま
た、前記間隙25a、25bは、プラズマが間隙位置に
到達すると、その導電作用によって、「電極10cと電
極10e」および「電極10dと電極10f」とが導通
するように、即ち、第2の電極対と第3の電極対とが導
通状態となるように設定されている。なお、このような
間隙の間隔は、前もって実験等によって求めておいて、
この求めた値に基づいて設定すればよい。また、この実
施の形態では、間隙25a、25bを電極固定部材7
a、7bの長手方向の負荷6側端部に設け、第3の電極
対の長手方向の長さを、他の電極対の長手方向より短く
している。Accordingly, the direction of the electric field generated by the first pair of electrodes is the left-right direction of the drawing in FIG. 2A, and the direction of the magnetic field is orthogonal to the direction of the electric field. When the plasma reaches the gap position, the gaps 25a and 25b conduct so that the "electrode 10c and the electrode 10e" and the "electrode 10d and the electrode 10f" conduct, that is, the second electrode The pair and the third electrode pair are set to be in a conductive state. It should be noted that such a gap interval is determined in advance by experiments or the like,
What is necessary is just to set based on this calculated value. Further, in this embodiment, the gaps 25a and 25b are
The third electrode pair is provided at an end of the load 6a in the longitudinal direction of a and 7b, and the length of the third electrode pair in the longitudinal direction is shorter than that of the other electrode pairs.
【0043】さて、今、図2(b)の左側からプラズマ
が進行して来て、右側にプラズマが進行し続けるものと
して、この装置の動作を説明する。プラズマが、第1の
電極対10a、10bの内部を進行すると、外部電源2
0から電圧供給を受けて第1の電極対が発生する電界の
作用によって、図2(b)に示すようにプラズマ電流が
流れる。Now, the operation of this apparatus will be described assuming that the plasma advances from the left side of FIG. 2B and the plasma continues to advance to the right side. When the plasma travels inside the first electrode pair 10a, 10b, the external power source 2
The plasma current flows as shown in FIG. 2B by the action of the electric field generated by the first electrode pair when voltage is supplied from 0.
【0044】そして、N極永久磁石8とS極永久磁石9
で発生される磁界の方向と、プラズマ電流の方向とが直
交するため、フレミングの左手の法則により、プラズマ
進行方向に力が加わることになる。この力をF、磁界を
B、電流をI、電極間の間隔をdとすると、次式(1)
の関係が成立する。The N-pole permanent magnet 8 and the S-pole permanent magnet 9
Is perpendicular to the direction of the plasma current, so that a force is applied in the plasma advancing direction according to Fleming's left-hand rule. When this force is F, the magnetic field is B, the current is I, and the distance between the electrodes is d, the following equation (1) is obtained.
Is established.
【0045】F=I・B・d (式1) プラズマは、この力を受けて、その進行方向に加速され
るので、運動方程式は、プラズマの質量をm、加速度を
αとすると次式(2)のようになる。F = I · B · d (Equation 1) The plasma is accelerated in the traveling direction by receiving this force. Therefore, the equation of motion is as follows, where m is the mass of the plasma and α is the acceleration. It looks like 2).
【0046】F=m・α (式2) したがって、(式1)、(式2)より、加速度αは次式
(3)のようになる。 α=(I・B・d)/m (式3) さらに、プラズマの本装置への突入速度、即ち、初速度
をv0 、第1の電極対を通り抜けるのに要する時間をt
とすると、第1の電極対の負荷側端部でのプラズマの速
度vは次式(4)のようになる。F = m · α (Equation 2) Therefore, from (Equation 1) and (Equation 2), the acceleration α is as shown in the following equation (3). α = (I · B · d) / m (Equation 3) Further, the inrush speed of the plasma into the present apparatus, that is, the initial speed is v 0 , and the time required to pass through the first electrode pair is t.
Then, the velocity v of the plasma at the load-side end of the first electrode pair is expressed by the following equation (4).
【0047】 v=v0 +α・t=v0 +(I・B・d・t)/m (式4) 仮に、電極10a、10bが設けられていない場合の、
第1の電極対の負荷側端部でのプラズマの速度vは、v
0 のままであるから、電極10a、10bを設けたこと
により、「(I・B・d・t)/m」、即ち、式4の第
2項の分だけ、プラズマの速度が加速されることにな
る。V = v 0 + α · t = v 0 + (I · B · d · t) / m (Equation 4) If the electrodes 10 a and 10 b are not provided,
The velocity v of the plasma at the load-side end of the first electrode pair is v
Since it remains 0 , by providing the electrodes 10a and 10b, the speed of the plasma is accelerated by "(IBDt) / m", that is, by the second term of the expression 4. Will be.
【0048】さらに、プラズマが第2の電極対の内部に
進行すると、以下に示すようなプラズマ進行に起因する
起電力が発生し、この起電力が、第2の電極対を介して
負荷6に印加される。Further, when the plasma proceeds inside the second pair of electrodes, an electromotive force due to the progress of the plasma as described below is generated, and this electromotive force is applied to the load 6 via the second pair of electrodes. Applied.
【0049】この起電力は、フレミングの右手の法則に
よって求まり、起電力をE、プラズマの速度をv、電極
間の間隔をd、N極永久磁石8とS極永久磁石9で発生
される磁界をBとすると、次式(5)の関係が成立す
る。The electromotive force is obtained by Fleming's right-hand rule, and the electromotive force is E, the plasma velocity is v, the distance between the electrodes is d, the magnetic field generated by the N-pole permanent magnet 8 and the S-pole permanent magnet 9 Is B, the following equation (5) holds.
【0050】E=v・B・d (式5) したがって、起電力Eは、プラズマ速度vに比例するた
め、電極10a、10bを設けてプラズマの加速を行っ
たことにより、通常より「((I・B・d・t)/m)
×B」だけ大きな起電力が得られることになり、高電圧
のパルスを発生することが可能になる。E = v · B · d (Equation 5) Since the electromotive force E is proportional to the plasma velocity v, the plasma is accelerated by providing the electrodes 10a and 10b. IBdt) / m)
An electromotive force larger by “× B” is obtained, and a high-voltage pulse can be generated.
【0051】さらに、プラズマが進行して、間隙25
a、25bの位置に到達したとき、プラズマの導電作用
により、電極10cと電極10eが導通すると共に、電
極10dと電極10fとが導通し、即ち、第2の電極対
と第3の電極対とが導通状態となり、外部電源20から
の供給電圧が、第3の電極対および第2の電極対を介し
て、負荷6に印加される。Further, the plasma proceeds, and the gap 25
When the electrodes reach the positions a and 25b, the electrode 10c and the electrode 10e conduct, and the electrode 10d and the electrode 10f conduct, due to the conductive effect of the plasma. That is, the second electrode pair and the third electrode pair Is turned on, and the supply voltage from the external power supply 20 is applied to the load 6 via the third electrode pair and the second electrode pair.
【0052】したがって、起電力による電圧と外部電源
20からの供給電圧とが、時間軸上で連続したようなパ
ルス電圧が得られ、この得られた高電圧パルスは、負荷
6に印加可能になる。この様子を図3(縦軸は負荷に印
加される電圧、横軸はプラズマの磁界中の存在時間を示
す)に示す。Therefore, a pulse voltage is obtained in which the voltage due to the electromotive force and the supply voltage from the external power supply 20 are continuous on the time axis, and the obtained high-voltage pulse can be applied to the load 6. . This situation is shown in FIG. 3 (the vertical axis represents the voltage applied to the load, and the horizontal axis represents the time in the magnetic field of the plasma).
【0053】単に、磁界B中を、プラズマを進行させる
だけでは、低電圧の電圧波形を得られるにすぎない。し
かしながら、この実施の形態では、まず、第1の電極対
内部でプラズマを加速しておき、この加速されたプラズ
マの進行に起因する起電力を第2の電極対を介して取出
し可能にしておき、さらに、プラズマが間隙に到達した
時に、第2の電極対と第3の電極対とを導通状態とし、
この間隙間に、例えば1000(V)程度の電圧が印加
されれば、いわゆるアーク放電が開始し、間隙による絶
縁状態は回復せず(絶縁状態を回復する、即ち、アーク
放電を停止するためには、例えば、間隙間に圧縮空気等
の消弧作用を有する物質を注入し強制的に消弧を行う操
作が必要となる)、高速のプラズマが装置外に放出され
るまでは、第2の電極対と第3の電極対とが導通状態の
ままであるため、図3に示すように、起電力による電圧
(加速度分による起電力により高電圧パルスとなってい
る)と外部電源20の供給電圧とが連続して負荷6に印
加される。By simply advancing the plasma in the magnetic field B, only a low-voltage waveform can be obtained. However, in this embodiment, first, the plasma is accelerated inside the first pair of electrodes, and the electromotive force resulting from the progress of the accelerated plasma is made available through the second pair of electrodes. And when the plasma reaches the gap, the second electrode pair and the third electrode pair are brought into conduction,
When a voltage of, for example, about 1000 (V) is applied between the gaps, a so-called arc discharge starts, and the insulation state due to the gap does not recover (in order to recover the insulation state, that is, to stop the arc discharge). For example, an operation of injecting a substance having an arc extinguishing action such as compressed air between the gaps and forcibly extinguishing the arc is required), and until the high-speed plasma is released outside the apparatus, the second electrode Since the pair and the third electrode pair remain in a conductive state, as shown in FIG. 3, the voltage due to the electromotive force (a high voltage pulse is generated by the electromotive force due to the acceleration) and the supply voltage of the external power supply 20 Are continuously applied to the load 6.
【0054】また、プラズマが間隙位置に進行して、プ
ラズマの導電作用により、第2の電極対と第3の電極対
を導通状態にするので、可動部を有するスイッチング素
子を採用する場合に比べて、第2の電極対と第3の電極
対の導通状態の設定が迅速に行える。Further, since the plasma proceeds to the gap position and the second electrode pair and the third electrode pair are brought into conduction by the conductive action of the plasma, compared with the case where a switching element having a movable portion is employed. Thus, the conduction state between the second electrode pair and the third electrode pair can be quickly set.
【0055】以上のように、電圧の供給を受けて、電界
を発生させるための第1の電極対と、プラズマの進行に
起因して発生された起電力を取り出し可能な第2の電極
対と、この第2の電極対と間隙を設けて配置し、前記電
圧の供給を受ける第3の電極対とを用意し、さらに、こ
の間隙を、前記プラズマの進行によって第2の電極対と
第3の電極対とが導通状態になるように設定しておい
て、プラズマの進行方向と垂直な方向の磁界を発生させ
るとともに、第1の電極対に電圧の供給を行って、この
磁界の方向と垂直な方向の電界を発生させて、プラズマ
を進行方向に加速し、プラズマの進行に起因して磁界の
方向と垂直な方向に発生された起電力と前記供給された
電圧とを、第2の電極対を介して取り出す、電圧パルス
発生方法が提供されることになる。As described above, the first pair of electrodes for generating an electric field by receiving the supply of voltage, and the second pair of electrodes capable of extracting the electromotive force generated due to the progress of plasma. A second electrode pair is provided with a gap between the second electrode pair and the third electrode pair receiving the voltage; Is set to be in a conductive state, a magnetic field is generated in a direction perpendicular to the direction in which the plasma travels, and a voltage is supplied to the first electrode pair, and the direction of the magnetic field is A vertical electric field is generated to accelerate the plasma in the direction of travel, and the electromotive force generated in the direction perpendicular to the direction of the magnetic field due to the progress of the plasma and the supplied voltage are converted into a second voltage. A method for generating a voltage pulse, which is extracted through an electrode pair, is provided. It will be.
【0056】次に、本発明の第2の実施形態である電圧
パルス発生装置について説明する。図4は、本発明の第
2の実施形態である電圧パルス発生装置52の模式的構
成図である。Next, a voltage pulse generator according to a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 4 is a schematic configuration diagram of a voltage pulse generator 52 according to a second embodiment of the present invention.
【0057】図4(a)、図4(b)および図4(c)
は、夫々、この装置の正面図、平面図、側面図であり、
図4(b)の平面図は、図4(a)の正面図を図4
(a)中の符号C方向から見たもの(N極永久磁石8、
磁石固定部材15aは図示省略)、図4(c)の側面図
は、図4(a)の正面図を図4(a)図中の符号D方向
から見たもの(前段電極11a、後段電極11c、電極
固定部材7a、間隙26aは図示省略)に相当する。FIGS. 4 (a), 4 (b) and 4 (c)
Are a front view, a plan view, and a side view of the device, respectively.
FIG. 4B is a plan view showing the front view of FIG.
(A) as viewed from the direction of the symbol C (N pole permanent magnet 8,
4 (c) is a front view of FIG. 4 (a) viewed from a direction D in FIG. 4 (a) (a front electrode 11a, a rear electrode). 11c, the electrode fixing member 7a, and the gap 26a).
【0058】図4(b)に示すように、プラズマの進行
方向は、図4(b)中左から右に向かう方向とする。し
たがって、図4(a)でのプラズマの進行方向は、紙面
に垂直に、紙面手前側から向こう側の方向(矢印で「プ
ラズマ進行方向」を図示)となり、図4(c)でのプラ
ズマの進行方向は、左から右に向かう方向(矢印で「プ
ラズマ進行方向」を図示)となる。As shown in FIG. 4B, the traveling direction of the plasma is from left to right in FIG. 4B. Therefore, the traveling direction of the plasma in FIG. 4 (a) is perpendicular to the plane of the paper and extends from the near side of the paper to the other side (the “plasma traveling direction” is indicated by an arrow), and the plasma in FIG. The traveling direction is from left to right (the arrow indicates the “plasma traveling direction”).
【0059】この電圧パルス発生装置52は、長手方向
がプラズマの進行方向となるように、所定の間隔を設け
て延在する1対の電極固定部材7a、7bと、同じく長
手方向がプラズマの進行方向となるように、所定の間隔
を設けて延在する1対の磁石固定部材15a、15bと
を有し、1対の電極固定部材7a、7bと1対の磁石固
定部材15a、15bとで、装置外観が、プラズマ進行
方向に長い直方体形状となっていて、1対の磁石固定部
材15a、15bには、夫々、プラズマ進行方向が長手
方向となる、N極永久磁石8、S極永久磁石9(磁界発
生手段)が装着されている。したがって、図4(a)に
おいて、磁界の方向は、紙面に平行で、紙面上側から下
側に向かう方向になり、プラズマ進行方向と磁界の方向
とが直交する。The voltage pulse generator 52 includes a pair of electrode fixing members 7a and 7b extending at a predetermined interval so that the longitudinal direction is the direction of plasma advancement. And a pair of magnet fixing members 15a and 15b extending at predetermined intervals so as to be in the direction, and a pair of electrode fixing members 7a and 7b and a pair of magnet fixing members 15a and 15b. The external appearance of the apparatus is a rectangular parallelepiped shape that is long in the plasma traveling direction, and the pair of magnet fixing members 15a and 15b respectively have an N-pole permanent magnet 8 and an S-pole permanent magnet whose plasma traveling direction is the longitudinal direction. 9 (magnetic field generating means). Therefore, in FIG. 4A, the direction of the magnetic field is parallel to the plane of the paper and goes from the upper side to the lower side of the plane of the paper, and the plasma traveling direction is orthogonal to the direction of the magnetic field.
【0060】また、電極固定部材7aには、プラズマ進
行方向が長手方向となる、前段電極11aと、後段電極
11cとが間隙26aを形成するように装着されると共
に、電極固定部材7bには、プラズマ進行方向が長手方
向となる、前段電極11bと、後段電極11dとが間隙
26bを形成するように装着されていて、さらに、前段
電極11aと前段電極11b(第1の電極対)には、負
荷6が電圧供給を受けるように接続されていると共に、
後段電極11cと後段電極11d(第2の電極対)に
は、電圧の供給を行う外部電源20が接続されている。The front electrode 11a and the rear electrode 11c, whose longitudinal direction is the plasma traveling direction, are mounted on the electrode fixing member 7a so as to form a gap 26a, and the electrode fixing member 7b has A front-stage electrode 11b and a rear-stage electrode 11d whose plasma traveling direction is the longitudinal direction are mounted so as to form a gap 26b. Further, the front-stage electrode 11a and the front-stage electrode 11b (first electrode pair) include: The load 6 is connected to receive a voltage supply,
An external power supply 20 for supplying a voltage is connected to the rear electrode 11c and the rear electrode 11d (second electrode pair).
【0061】この構成では、前段電極11aと前段電極
11bとが第1の電極対、後段電極11cと後段電極1
1dとが第2の電極対となっていて、N極永久磁石8と
S極永久磁石9が磁界発生手段になっている。In this configuration, the front electrode 11a and the front electrode 11b are the first electrode pair, and the rear electrode 11c and the rear electrode 1c.
1d is a second electrode pair, and the N-pole permanent magnet 8 and the S-pole permanent magnet 9 are magnetic field generating means.
【0062】この実施の形態では、間隙26a、26b
を、電極固定部材7a、7bの長手方向で、外部電源2
0に近い側に設けており、第1の電極対の長手方向の長
さを、第2の電極対の長手方向の長さよりも長くしてい
る。In this embodiment, the gaps 26a, 26b
To the external power source 2 in the longitudinal direction of the electrode fixing members 7a and 7b.
It is provided on the side close to 0, and the length in the longitudinal direction of the first electrode pair is longer than the length in the longitudinal direction of the second electrode pair.
【0063】このような装置構成にすると、プラズマの
進行方向と磁界の方向とが直交する。また、前記間隙2
6a、26bは、プラズマが間隙位置に到達すると、そ
の導電作用によって、「前段電極11aと後段電極11
c」および「前段電極11bと後段電極11d」とが導
通するように、即ち、第1の電極対と第2の電極対とが
導通状態となるように設定されている。なお、このよう
な間隙の間隔は、前もって実験等によって求めておい
て、この求めた値に基づいて設定すればよい。With such an apparatus configuration, the direction of the plasma and the direction of the magnetic field are orthogonal to each other. The gap 2
When the plasma reaches the gap position, the conductive electrodes 6a and 26b cause the “pre-stage electrode 11a and the rear-stage electrode 11
"c" and "the front-stage electrode 11b and the rear-stage electrode 11d" are set to be conductive, that is, the first electrode pair and the second electrode pair are set to be conductive. It should be noted that such a gap interval may be determined in advance by an experiment or the like and set based on the determined value.
【0064】さて、今、図4(b)の左側からプラズマ
が進行して来て、右側にプラズマが進行し続けるものと
して、この装置の動作を説明する。プラズマが、第1の
電極対11a、11bの内部を進行すると、以下に示す
ようなプラズマ進行に起因する起電力が発生する。この
起電力は、フレミングの右手の法則によって求まり、起
電力をE、プラズマの速度をv、電極間の間隔をd、N
極永久磁石8とS極永久磁石9で発生される磁界をBと
すると、次式の関係が成立する。Now, the operation of this apparatus will be described on the assumption that the plasma advances from the left side of FIG. 4B and the plasma continues to advance on the right side. When the plasma travels inside the first pair of electrodes 11a and 11b, an electromotive force due to the progress of the plasma as described below is generated. The electromotive force is obtained by Fleming's right-hand rule, and the electromotive force is E, the plasma velocity is v, the distance between the electrodes is d, and N is
Assuming that the magnetic field generated by the pole permanent magnet 8 and the S pole permanent magnet 9 is B, the following equation holds.
【0065】E=v・B・d プラズマが、第1の電極対11a、11bの内部を進行
し続ける間は、この起電力が負荷6に加わる。E = v · B · d This electromotive force is applied to the load 6 while the plasma continues to advance inside the first pair of electrodes 11a and 11b.
【0066】さらに、プラズマが進行し、間隙位置に到
達したとき、第1の電極対と第2の電極対とがプラズマ
の導電作用により導通状態となり、これによって、外部
電源20の供給電圧が、第1の電極対および第2の電極
対を介して負荷6に印加される。Further, when the plasma advances and reaches the gap position, the first electrode pair and the second electrode pair are brought into conduction by the conductive action of the plasma, whereby the supply voltage of the external power source 20 is reduced. The voltage is applied to the load 6 via the first electrode pair and the second electrode pair.
【0067】この実施の形態によれば、プラズマが第1
の電極対11a、11bの内部を進行している間は、上
式にて示した起電力が負荷6に印加され、さらに、プラ
ズマが間隙に到達した時に、第1の電極対と第2の電極
対とが導通状態となり、この間隙間に、例えば1000
(V)程度の電圧が印加されれば、いわゆるアーク放電
が開始し、間隙による絶縁状態は回復せず(絶縁状態を
回復する、即ち、アーク放電を停止するためには、例え
ば、間隙間に圧縮空気等の消弧作用を有する物質を注入
し強制的に消弧を行う操作が必要となる)、高速のプラ
ズマが装置外に放出されるまでは、第1の電極対と第2
の電極対とが導通状態のままであるため、図5(縦軸は
負荷に印加される電圧、横軸はプラズマの磁界中の存在
時間を示す)に示すように、起電力による電圧と外部電
源20の供給電圧とが連続して負荷6に印加される。According to this embodiment, the plasma is
While traveling inside the electrode pairs 11a and 11b, the electromotive force shown by the above equation is applied to the load 6, and when the plasma reaches the gap, the first electrode pair and the second electrode The electrode pair is brought into conduction, and between these gaps, for example, 1000
When a voltage of about (V) is applied, a so-called arc discharge starts, and the insulating state due to the gap does not recover (in order to recover the insulating state, that is, to stop the arc discharge, for example, the gap between the gaps is removed). It is necessary to inject a substance having an arc-extinguishing effect such as compressed air to forcibly extinguish the arc), and until the high-speed plasma is released outside the apparatus, the first electrode pair and the second
As shown in FIG. 5 (the vertical axis indicates the voltage applied to the load, and the horizontal axis indicates the existence time in the magnetic field of the plasma), the voltage due to the electromotive force and the external The supply voltage of the power supply 20 is continuously applied to the load 6.
【0068】これにより、起電力と供給電圧とが時間軸
状で連続し、この連続した高エネルギーの電圧パルスが
負荷6に印加可能となる。また、プラズマが間隙位置に
進行して、プラズマの導電作用により、第1の電極対と
第2の電極対を導通状態にするので、可動部を有するス
イッチング素子を採用する場合に比べて、第1の電極対
と第2の電極対との導通状態の設定が迅速に行える。As a result, the electromotive force and the supply voltage are continuous on the time axis, and this continuous high-energy voltage pulse can be applied to the load 6. Further, the plasma proceeds to the gap position, and the first electrode pair and the second electrode pair are brought into conduction by the conductive action of the plasma. The conduction state between the first electrode pair and the second electrode pair can be quickly set.
【0069】以上のように、プラズマの進行に起因して
発生された起電力を少なくとも取り出し可能な第1の電
極対と、電圧の供給を受け、該第1の電極対と間隙を設
けて配置した第2の電極対とを用意し、さらに、この間
隙を、プラズマの進行によって、両電極対が導通状態に
なるように設定しておいて、プラズマ進行方向と垂直な
方向に磁界を発生させてプラズマの進行に起因して発生
された起電力と、前記供給された電圧とを、第1の電極
対を介して取り出す電圧パルス発生方法が提供されるこ
とになる。As described above, the first electrode pair capable of extracting at least the electromotive force generated due to the progress of the plasma, the voltage supplied, and the gap provided with the first electrode pair are provided. A second electrode pair is prepared, and the gap is set so that both electrode pairs are brought into a conductive state by the progress of the plasma, and a magnetic field is generated in a direction perpendicular to the direction of the plasma. Thus, there is provided a voltage pulse generating method for extracting the electromotive force generated due to the progress of the plasma and the supplied voltage via the first electrode pair.
【0070】前述した第1、第2の実施形態によれば、
計算上、例えば以下のような値が得られる。外部電源の
電圧を「100(μF)のコンデンサの充電電圧である
3000(V)」、負荷を「10(μH)のコイル(抵
抗分7(mΩ))」、プラズマの初速度を「15000
(m/s)」、磁束を「0.6(T)」、装置全長を
「500(mm)」、第1の電極対の長さを「200
(mm)」、第2の電極対の長さを「200(m
m)」、第3の電極対の長さを「80(mm)」、各電
極対を構成する電極間の距離を「120(mm)」、電
極幅「45(mm)」、両磁石間の距離を「45(m
m)」、磁石(ネオジウム鉄系磁石)の幅「150(m
m)」、間隙を「10(mm)」、間隙の外部電源側位
置を電極固定部材7aの負荷側端部から「90(m
m)」の位置とすると、出力電圧「1200(V)」の
パルスが、プラズマへの磁界印加開始後の「20(μ
s)から50(μs)」の間に出力され、さらに、プラ
ズマへの磁界印加開始後の50(μs)以降に、出力電
圧「2800(V)」のパルスが出力された。According to the first and second embodiments described above,
In the calculation, for example, the following values are obtained. The voltage of the external power supply is “3000 (V), which is the charging voltage of the capacitor of 100 (μF)”, the load is “10 (μH) coil (resistance 7 (mΩ))”, and the initial velocity of the plasma is “15000”.
(M / s) ", the magnetic flux is" 0.6 (T) ", the total length of the device is" 500 (mm) ", and the length of the first electrode pair is" 200 (T) ".
(Mm) "and the length of the second electrode pair is set to" 200 (m)
m), the length of the third electrode pair is “80 (mm)”, the distance between the electrodes constituting each electrode pair is “120 (mm)”, the electrode width is “45 (mm)”, and the distance between the two magnets is Distance of 45 m
m) ", the width of the magnet (neodymium iron-based magnet)" 150 (m
m), the gap is “10 (mm)”, and the position of the gap on the external power supply side is “90 (m)” from the load-side end of the electrode fixing member 7a.
m) ”, the pulse of the output voltage“ 1200 (V) ”is“ 20 (μm) ”after the start of the application of the magnetic field to the plasma.
s) to 50 (μs), and a pulse of output voltage “2800 (V)” was output after 50 (μs) after the start of the application of the magnetic field to the plasma.
【0071】また、前述した第2の実施形態によれば、
外部電源の電圧を「100(μF)のコンデンサの充電
電圧である3000(V)」、負荷を「10(μH)の
コイル(抵抗分7(mΩ))」、プラズマの初速度を
「15000(m/s)」、磁束を「0.6(T)」、
装置全長を「500(mm)」、第1の電極対の長さを
「300(mm)」、第2の電極対の長さを「190
(mm)」、各電極対を構成する電極間の距離を「12
0(mm)」、電極幅「45(mm)」、両磁石間の距
離を「45(mm)」、磁石(ネオジウム鉄系磁石)の
幅「150(mm)」、間隙を「10(mm)」、間隙
の負荷側位置を電極固定部材7aの外部電源側端部から
「200(mm)」の位置とすると、出力電圧「100
0(V)」のパルスが、プラズマへの磁界印加の開始直
後から30(μs)までの間に出力され、さらに、プラ
ズマへの磁界印加の開始直後から30(μs)以降に、
出力電圧「3000(V)」のパルスが出力された。According to the second embodiment described above,
The voltage of the external power supply is “3000 (V), which is the charging voltage of the capacitor of 100 (μF)”, the load is “10 (μH) coil (resistance 7 (mΩ)”), and the initial plasma speed is “15000 ( m / s), the magnetic flux is “0.6 (T)”,
The total length of the device is “500 (mm)”, the length of the first electrode pair is “300 (mm)”, and the length of the second electrode pair is “190”.
(Mm) ", and the distance between the electrodes constituting each electrode pair is" 12 ".
0 (mm) ", electrode width" 45 (mm) ", distance between both magnets" 45 (mm) ", magnet (neodymium iron-based magnet) width" 150 (mm) ", and gap" 10 (mm) ". ) ", Assuming that the load side position of the gap is" 200 (mm) "from the external power supply end of the electrode fixing member 7a, the output voltage is" 100 ".
0 (V) "is output from 30 minutes (μs) immediately after the start of the application of the magnetic field to the plasma, and 30 (μs) or more immediately after the start of the application of the magnetic field to the plasma.
A pulse having an output voltage of "3000 (V)" was output.
【0072】次に、この電圧パルス発生装置を適用して
好適な電磁波発生装置について説明する。なお、いずれ
の実施形態のパルス発生装置(パルス発生装置50また
はパルス発生装置52のいずれか)を適用しても、動作
原理は等しい。即ち、パルス発生装置にプラズマを与え
て、高出力の電圧パルスを得てこの電圧パルスを用いて
電磁波の発生を行う。したがって、特に、パルス発生装
置50を適用することを想定した電磁波発生装置につい
てのみ説明する。Next, a preferred electromagnetic wave generator to which this voltage pulse generator is applied will be described. The principle of operation is the same regardless of whether the pulse generator of any of the embodiments is applied (either the pulse generator 50 or the pulse generator 52). That is, plasma is applied to the pulse generator to obtain a high-output voltage pulse, and the voltage pulse is used to generate an electromagnetic wave. Therefore, in particular, only the electromagnetic wave generator that assumes the application of the pulse generator 50 will be described.
【0073】まず、第1の態様の電磁波発生装置につい
て説明する。図6は、図2に示した電圧パルス発生装置
を含む、第1の態様の電磁波発生装置のブロック構成図
である。First, the electromagnetic wave generator of the first embodiment will be described. FIG. 6 is a block diagram of the electromagnetic wave generator of the first embodiment including the voltage pulse generator shown in FIG.
【0074】図6に示すように、この電磁波発生装置1
00は、起動信号が与えられると、プラズマを発生する
トリガ部60と、図2に示した電圧パルス発生装置50
と、アノード93、カソード94を有し、電磁波を発振
出力する高周波出力部92を備えるマグネトロン90
と、発振した電磁波を導く導波管98と、導かれた電磁
波を放射するためのホーンアンテナ99と、閉状態に制
御されたとき、電圧パルス発生装置50の出力パルス電
圧をアノード93に印加可能とする第1のスイッチ95
と、閉状態に制御されたとき、加熱電圧源であるバッテ
リ97からカソード94に電圧を印加可能とする第2の
スイッチ96と、第1のスイッチ95、第2のスイッチ
96およびトリガ部60に制御信号や起動信号を与える
制御部70と、制御部70を起動操作するためのスイッ
チ80とを備えている。As shown in FIG. 6, this electromagnetic wave generator 1
00 is a trigger unit 60 for generating plasma when a start signal is given, and a voltage pulse generator 50 shown in FIG.
And a magnetron 90 having an anode 93 and a cathode 94 and a high-frequency output unit 92 for oscillating and outputting an electromagnetic wave.
And a waveguide 98 for guiding the oscillated electromagnetic wave, a horn antenna 99 for radiating the guided electromagnetic wave, and an output pulse voltage of the voltage pulse generator 50 can be applied to the anode 93 when the closed state is controlled. The first switch 95
And a second switch 96 that enables application of a voltage from the battery 97, which is a heating voltage source, to the cathode 94 when controlled to the closed state, and a first switch 95, a second switch 96, and the trigger unit 60. The control unit 70 includes a control unit 70 that supplies a control signal and a start signal, and a switch 80 for starting the control unit 70.
【0075】なお、マグネトロン90の高周波出力部9
2で電磁波が発振するためには、予め第2のスイッチ9
6を閉状態にし、バッテリ97がカソード94に電圧を
供給するようにして、マグネトロン90を加熱状態にし
ておき、その後、第1のスイッチ95を閉状態にして、
アノード93に電圧供給を行うようにすればよい。The high-frequency output unit 9 of the magnetron 90
Before the second switch 9
6 is closed, the battery 97 supplies a voltage to the cathode 94, the magnetron 90 is kept in a heated state, and then the first switch 95 is closed.
A voltage may be supplied to the anode 93.
【0076】制御部70は、後に説明する制御動作を行
うものであって、例えば、動作プログラムを内蔵したR
OM、動作プログラムにしたがった動作を行うCPU等
の電子デバイスで実現可能であり、第1のスイッチ95
や第2のスイッチ96は、例えばリレー等を用いて実現
可能である。The control unit 70 performs a control operation to be described later.
The first switch 95 can be realized by an electronic device such as an OM or a CPU that performs an operation according to an operation program.
The second switch 96 can be realized using, for example, a relay or the like.
【0077】トリガ部60としては、例えば、図7に示
すものが考えられる。図7に示すものは、収納容器11
0に爆薬120とアルゴンガスを密封したものに電気雷
管115を設けた構成にしておいて、制御部70が電気
雷管115に起動信号を与えると、電気雷管115が起
爆して爆薬120が爆発することによってアルゴンガス
がプラズマ状態になって吹き飛ばされ、このプラズマを
電圧パルス発生装置50に進入させるように動作を行
う。As the trigger section 60, for example, the one shown in FIG. 7 can be considered. FIG. 7 shows the storage container 11.
In a configuration in which an electric detonator 115 is provided in a state in which the explosive 120 and argon gas are sealed in 0, when the control unit 70 gives a start signal to the electric detonator 115, the electric detonator 115 is detonated and the explosive 120 explodes. As a result, the argon gas becomes a plasma state and is blown off, and an operation is performed so that the plasma enters the voltage pulse generator 50.
【0078】図7に示すものによれば、爆薬を用いて簡
素かつ小型な構成のトリガ部を実現することが可能にな
るとともに、さらに、爆薬120の爆発動作によって、
電圧パルス発生装置50に与えるプラズマの速度を極め
て高速度(爆薬、アルゴンガスの量にもよるが、例え
ば、10k(m/s)程度の速度)にすることが可能と
なる。なお、電気雷管115としては、鉱工業用6号電
気雷管、地震探鉱用電気雷管(時間精度が高い)、ガス
導管起爆システム、ノネルシステム(両システムは、非
電式起爆システムで周囲の電流による誤動作が防止され
て高信頼性を有する)等を用いればよい。According to the one shown in FIG. 7, it is possible to realize a simple and compact trigger section using explosives, and furthermore, the explosive action of the explosives 120 enables
The speed of the plasma applied to the voltage pulse generator 50 can be made extremely high (a speed of, for example, about 10 k (m / s) depending on the amount of the explosive and the argon gas). As the electric detonator 115, an electric detonator No. 6 for mining and industrial use, an electric detonator for seismic exploration (high accuracy in time), a gas pipe detonation system, and a nonel system (both systems are non-electric detonation systems and are based on ambient A malfunction can be prevented and high reliability) can be used.
【0079】また、爆薬としては、ダイナマイト、含水
爆薬、硝安爆薬、硝安油剤爆薬等の爆薬や、PETN、
RDX、HMT、TNT等の単一品または2種以上の混
合品、または、これらに、油脂系・シリコン系のバイン
ダ、硝酸塩・塩素酸等の酸化剤を加えたものを用いれば
よい。Examples of explosives include explosives such as dynamite, hydrous explosives, nitrite explosives, and nitrate oil explosives, PETN,
A single product such as RDX, HMT, and TNT, or a mixture of two or more thereof, or a product obtained by adding an oxidizing agent such as an oil-based or silicon-based binder or a nitrate or chloric acid thereto may be used.
【0080】次に、この電磁波発生装置100の動作を
説明する。まず、スイッチ80を操作すると制御部70
は、制御信号を与えて第2のスイッチ96を閉状態に
し、バッテリ97がカソード94に電圧を供給するよう
にして、マグネトロン90の加熱を開始する。Next, the operation of the electromagnetic wave generator 100 will be described. First, when the switch 80 is operated, the controller 70
Supplies a control signal, closes the second switch 96, causes the battery 97 to supply a voltage to the cathode 94, and starts heating the magnetron 90.
【0081】さらに、制御部70は、カソード94の加
熱開始から第1の所定時間経過後に、電気雷管115に
起動信号を供給する。これにより、電気雷管115が起
爆し、トリガ部60内の爆薬120が爆発するととも
に、アルゴンガスがプラズマとなり、爆薬120の爆発
によって高速度となったプラズマが電圧パルス発生装置
50内に進入することになる。Further, the controller 70 supplies a start signal to the electric detonator 115 after a first predetermined time has elapsed from the start of heating the cathode 94. As a result, the electric detonator 115 is detonated, the explosive 120 in the trigger section 60 explodes, and the argon gas becomes plasma, and the high-speed plasma due to the explosion of the explosive 120 enters the voltage pulse generator 50. become.
【0082】そして、制御部70は、電気雷管115に
起動信号を供給した後の、第2の所定時間経過後に、第
1のスイッチ95を閉状態にするために制御信号を与
え、これにより、第1のスイッチ95は閉状態となる。Then, after supplying the start signal to the electric detonator 115, the control unit 70 gives a control signal to close the first switch 95 after a second predetermined time has elapsed. The first switch 95 is closed.
【0083】なお、この第1の所定時間および第2の所
定時間は、実験やシミュレーション等によって予め適切
な値を求めておき、この求めた第1の所定時間および第
2の所定時間のタイミングで制御信号を夫々のスイッチ
に与えるように、制御部70内の動作プログラムを作成
しておけばよい。The first predetermined time and the second predetermined time are determined in advance by experiments, simulations, or the like, and appropriate values are obtained in advance, and at the timings of the obtained first predetermined time and the second predetermined time. An operation program in the control unit 70 may be created so that a control signal is given to each switch.
【0084】さて、電気雷管115の起爆によりアルゴ
ンガスがプラズマになり、このプラズマが電圧パルス発
生装置50内に進入すると、前述したように、電圧供給
を受ける第1の電極対内でプラズマは加速され、第2の
電極対内にプラズマが存在するときには起電力が発生し
この起電力が第2の電極対を介してアノード93に印加
され、さらに、間隙位置にプラズマが到達したときに
は、第2の電極対と第3の電極対とが導通状態になっ
て、外部電源からの供給電圧が第2の電極対を介してア
ノード93に印加される。When the argon gas is turned into plasma by the detonation of the electric detonator 115, and this plasma enters the voltage pulse generator 50, the plasma is accelerated in the first electrode pair receiving the voltage supply as described above. When plasma is present in the second pair of electrodes, an electromotive force is generated, and the electromotive force is applied to the anode 93 via the second pair of electrodes. The pair and the third electrode pair are brought into conduction, and the supply voltage from the external power supply is applied to the anode 93 via the second electrode pair.
【0085】この印加電圧は、非常に高い電圧パルスで
あり、マグネトロン90の発振動作によって高周波出力
部92から高出力の電磁波が出力され、この電磁波は、
導波管98、ホーンアンテナ99を介して放射される。This applied voltage is a very high voltage pulse, and a high-output electromagnetic wave is output from the high-frequency output unit 92 by the oscillating operation of the magnetron 90.
The light is radiated through the waveguide 98 and the horn antenna 99.
【0086】以上のような動作によって、非常に高い電
圧パルスを利用して、高出力の電磁波を発生させる装置
を実現することが可能となる。また、爆薬を用いてプラ
ズマを発生させるため、高速のプラズマを発生させるこ
とが可能となり、非常に高い電圧パルスを得ることが可
能になる。その結果、より電界強度の強い電磁波を発生
させることが可能となる。With the above operation, it is possible to realize a device for generating a high-output electromagnetic wave using a very high voltage pulse. In addition, since plasma is generated using explosives, high-speed plasma can be generated, and a very high voltage pulse can be obtained. As a result, it is possible to generate an electromagnetic wave having a higher electric field intensity.
【0087】次に、第2の態様の電磁波発生装置につい
て説明する。図8は、図2に示した電圧パルス発生装置
を含む、第2の態様の電磁波発生装置のブロック構成図
である。Next, an electromagnetic wave generator according to a second embodiment will be described. FIG. 8 is a block diagram of an electromagnetic wave generator of the second embodiment including the voltage pulse generator shown in FIG.
【0088】図8に示すように、この電磁波発生装置1
00は、起動信号が与えられると、プラズマを発生する
トリガ部60と、図2に示した電圧パルス発生装置50
と、電流増幅機能を有するMC型爆薬発電機55と、所
定値以上の電流が流れた場合等の所定時に閉状態になる
オフスイッチ57と、電磁波を放射するアンテナ85
と、トリガ部60およびMC型爆薬発電機55に設けら
れた電気雷管56を制御する制御部70と、制御部70
を起動操作するためのスイッチ80とを備えている。ア
ンテナ85としては、例えば、モノポールアンテナやバ
イコニカルアンテナを用いればよい。As shown in FIG. 8, this electromagnetic wave generator 1
00 is a trigger unit 60 for generating plasma when a start signal is given, and a voltage pulse generator 50 shown in FIG.
An MC explosive generator 55 having a current amplifying function, an off switch 57 that is closed at a predetermined time when a current of a predetermined value or more flows, and an antenna 85 that radiates electromagnetic waves.
A control unit 70 for controlling an electric detonator 56 provided in the trigger unit 60 and the MC type explosive generator 55;
And a switch 80 for performing a start operation. As the antenna 85, for example, a monopole antenna or a biconical antenna may be used.
【0089】この装置構成において、第1の態様と同一
の符号を付した構成要素は、第1の態様の構成要素と同
一のものであるため、ここでは、MC型爆薬発電機55
とオフスイッチ57とについてのみ若干説明しておくこ
とにする。なお、制御動作の変更に伴って、制御部70
の動作プログラムを適宜変更しておけばよい。In this apparatus configuration, the components denoted by the same reference numerals as those of the first embodiment are the same as those of the first embodiment, and therefore, here, the MC explosive generator 55 is used.
And only the off switch 57 will be described. Note that, with the change of the control operation, the control unit 70
May be changed as appropriate.
【0090】オフスイッチ57は、常時閉状態であるが
所定時に開状態になるスイッチであり、例えば、所定値
以上の電流が流れたときに遮断するフューズを用いて構
成しておけばよい。The off switch 57 is a switch that is normally closed but is opened at a predetermined time. For example, the off switch 57 may be configured using a fuse that cuts off when a current of a predetermined value or more flows.
【0091】MC型爆薬発電機55は、電流増幅機能を
有する公知の装置であるが図9の模式図を参照して、そ
の構成や動作を概説しておく。MC型爆薬発電機55
は、内部に爆薬130を充填したライナとこのライナの
外周に沿って構成されるコイルとを有していて、通常、
コイルとライナとの間隙に絶縁ガスが封入された構成に
なっている。The MC explosive generator 55 is a known device having a current amplifying function. The configuration and operation of the MC explosive generator 55 will be outlined with reference to the schematic diagram of FIG. MC explosive generator 55
Has a liner filled with explosives 130 inside and a coil configured along the outer periphery of the liner,
Insulating gas is sealed in the gap between the coil and the liner.
【0092】そして、例えば、爆薬130中に設けた電
気雷管56を起爆させて爆薬130を爆発させるとライ
ナが順次拡張してコイルを短絡していくので、コイルの
コンダクタンスが小さくなる。一方、コイルの磁束φは
一定に保たれるため(即ち、φ(磁束)=L(インダク
タンス)×I(電流)=一定)、電流が急激に増幅され
ることになる。これがMC型爆薬発電機55の構成や動
作の概説である。For example, when the electric detonator 56 provided in the explosive 130 is detonated to explode the explosive 130, the liner sequentially expands and shorts the coil, so that the conductance of the coil is reduced. On the other hand, since the magnetic flux φ of the coil is kept constant (that is, φ (magnetic flux) = L (inductance) × I (current) = constant), the current is rapidly amplified. This is an outline of the configuration and operation of the MC explosive generator 55.
【0093】さて、この第2の態様の電磁波発生装置の
動作について説明する。まず、スイッチ80を操作する
と制御部70は、トリガ部60に起動信号を供給する。
トリガ部60に起動信号が供給されると、爆薬が爆発し
てアルゴンガス等の稀ガスのプラズマが生成され、電圧
パルス発生装置50に進入することになる。The operation of the electromagnetic wave generator according to the second embodiment will now be described. First, when the switch 80 is operated, the control unit 70 supplies an activation signal to the trigger unit 60.
When an activation signal is supplied to the trigger unit 60, the explosive explodes, generating a plasma of a rare gas such as argon gas, and enters the voltage pulse generator 50.
【0094】さて、このプラズマが電圧パルス発生装置
50に進入すると、前述したように、電圧供給を受ける
第1の電極対内でプラズマは加速され、第2の電極対内
にプラズマが存在するときには起電力が発生しこの起電
力が第2の電極対を介してMC型爆薬発電機55に印加
され、さらに、間隙位置にプラズマが到達したときに
は、第2の電極対と第3の電極対とが導通状態になっ
て、外部電源からの供給電圧が第2の電極対を介してM
C型爆薬発電機55に印加される。即ち、電圧パルス発
生装置50によって高電圧パルスが得られ、この高電圧
パルスによって流れる電流がMC型爆薬発電機55のコ
イルに供給される。When the plasma enters the voltage pulse generator 50, as described above, the plasma is accelerated in the first electrode pair receiving the voltage supply, and the electromotive force is generated when the plasma exists in the second electrode pair. Is generated, and this electromotive force is applied to the MC-type explosive generator 55 via the second electrode pair. When the plasma reaches the gap position, the second electrode pair and the third electrode pair conduct. State, and the supply voltage from the external power supply becomes M via the second electrode pair.
Applied to the C-type explosive generator 55. That is, a high voltage pulse is obtained by the voltage pulse generator 50, and the current flowing by the high voltage pulse is supplied to the coil of the MC explosive generator 55.
【0095】次に、制御部70は、予め設定しておいた
タイミングで電気雷管56に起動信号を与える爆発始動
を行う。なお、このタイミングは実験やシミュレーショ
ン等によって予め求めておけばよい。これにより電気雷
管56が起爆してライナ内に充填された爆薬130が爆
発してライナが拡張することによって、前述したよう
に、MC型爆薬発電機55による電流増幅が行われる。Next, the control unit 70 performs an explosion start that gives a start signal to the electric detonator 56 at a preset timing. Note that this timing may be obtained in advance by an experiment, simulation, or the like. As a result, the electric detonator 56 is detonated, and the explosive 130 charged in the liner explodes to expand the liner. As described above, current amplification by the MC explosive generator 55 is performed.
【0096】そして、オフスイッチ57であるフューズ
が遮断されて、MC型爆薬発電機55によって増幅され
た電流は高い電圧に変換された後、アンテナ85に供給
されるため、アンテナ85には広帯域の正弦波電圧は印
加されたことと等価になり、アンテナ85からは強い電
界強度の電磁波が放射されることになる。Then, the fuse, which is the off switch 57, is cut off, and the current amplified by the MC explosive generator 55 is converted into a high voltage and then supplied to the antenna 85. The application of the sine wave voltage is equivalent to the application of the sine wave voltage, and an electromagnetic wave having a strong electric field intensity is radiated from the antenna 85.
【0097】以上の動作によって、非常に高い電圧パル
スをMC型爆薬発電機に与えて、高出力の電磁波を発生
させる装置を実現することが可能となる。また、爆薬を
用いてプラズマを発生させるため、高速のプラズマを発
生させることが可能となり、非常に高い電圧パルスを得
ることが可能になる。その結果、より電界強度の強い電
磁波を発生させることが可能となる。By the above operation, it is possible to realize a device that gives a very high voltage pulse to the MC explosive generator and generates a high-output electromagnetic wave. In addition, since plasma is generated using explosives, high-speed plasma can be generated, and a very high voltage pulse can be obtained. As a result, it is possible to generate an electromagnetic wave having a higher electric field intensity.
【0098】以下に、計算例を示す。第2の態様の電磁
波発生装置で出力される電磁波の放射電界強度の一例と
して、アンテナを「バイコニカルアンテナ、アンテナ利
得1.5(dB)、アンテナ長2(m)」、MC型爆薬
発電機55の出力電流を「1000(kA)」とする
と、アンテナから「5(m)」離れた位置で「1500
(V/m)」(周波数2〜20(MHz))なる電界強
度の電磁波が得られる。The following is a calculation example. As an example of the radiated electric field intensity of the electromagnetic wave output from the electromagnetic wave generator of the second aspect, the antenna is a “biconical antenna, antenna gain 1.5 (dB), antenna length 2 (m)”, MC explosive generator Assuming that the output current of the antenna 55 is “1000 (kA)”, “1500 (m)” away from the antenna and “1500
(V / m) "(frequency of 2 to 20 (MHz)).
【0099】なお、これらの電磁波発生装置の応用例と
しては、まず、これらの装置を各種の電子機器の耐電磁
波ノイズ性の評価用に用いることが考えられる。具体的
には、評価対象機器に対して、アンテナから放射される
電磁波を照射して、その破損状態を評価することによっ
て、各種の電子機器の耐電磁波ノイズ性の評価が可能に
なる。As an application example of these electromagnetic wave generating devices, first, it is conceivable to use these devices for evaluating the electromagnetic wave noise resistance of various electronic devices. Specifically, by irradiating an electromagnetic wave radiated from an antenna to a device to be evaluated and evaluating a damage state thereof, it is possible to evaluate electromagnetic noise resistance of various electronic devices.
【0100】また、これらの電磁波発生装置から放射さ
れる電磁波を、受信基地局側のアンテナで検出して、電
磁波を放射した装置の存在位置を把握可能なシステムに
用いることも可能である。このような使用態様によれ
ば、海洋上、山間地等の遠隔地における、自身の存在位
置を通知することが可能となる。It is also possible to use an electromagnetic wave radiated from these electromagnetic wave generators in a system that can detect the position of the device that radiated the electromagnetic wave by detecting the electromagnetic wave radiated by the antenna on the receiving base station side. According to such a usage mode, it is possible to notify the user's own location in a remote place such as on the sea or in a mountainous area.
【0101】このように、これらの電磁波発生装置の応
用には様々なものが考えられ、ここに記載したものはそ
の数例にすぎないことは言うまでもない。以上説明して
きた本発明の実施の形態によれば、簡易な構成で安定な
動作を行う、高出力のパルスを発生する方法および装置
が実現される。これによれば、従来のようなトリガ回路
等の製造精度の厳格性は要求されず、また、ギャップス
イッチの不安定なスイッチング動作を排除できる。As described above, various applications of these electromagnetic wave generators can be considered, and it is needless to say that what is described here is only a few examples. According to the embodiment of the present invention described above, a method and an apparatus for generating a high-output pulse that performs a stable operation with a simple configuration are realized. According to this, the strictness of manufacturing accuracy of the trigger circuit and the like as in the related art is not required, and the unstable switching operation of the gap switch can be eliminated.
【0102】さらに、この装置を含んで構成される電磁
波発生装置によれば、高出力の電磁波を発生する装置を
実現することが可能となる。以上説明してきたように、
本発明の電圧パルス発生方法および電圧パルス発生装置
や電磁波発生装置は、各種の技術分野でのアプリケーシ
ョンが考えられる。Further, according to the electromagnetic wave generator including this device, it is possible to realize a device for generating a high-output electromagnetic wave. As explained above,
The voltage pulse generation method, the voltage pulse generation device, and the electromagnetic wave generation device of the present invention can be applied to various technical fields.
【0103】[0103]
【発明の効果】以上説明したように、請求項1に係る発
明によれば、所定方向に進行するプラズマは、電圧の供
給を受ける第1の電極対内を進行することによって、進
行方向に加速され、次いで、第2の電極対内でプラズマ
の進行に起因して起電力が発生し、そして、プラズマ
が、間隙位置に到達したときに、第2の電極対と第3の
電極対とを導通状態にすることによって、第2の電極対
を介して、プラズマの進行に起因して発生した起電力と
第3の電極対に供給された電圧とが取出し可能となるた
め、高電圧のパルスが得られるという効果がある。As described above, according to the first aspect of the present invention, the plasma traveling in the predetermined direction is accelerated in the traveling direction by traveling in the first electrode pair receiving the voltage. Then, an electromotive force is generated in the second electrode pair due to the progress of the plasma, and when the plasma reaches the gap position, the second electrode pair and the third electrode pair are brought into conduction. Thus, the electromotive force generated due to the progress of the plasma and the voltage supplied to the third electrode pair can be extracted through the second electrode pair, so that a high-voltage pulse can be obtained. There is an effect that it can be.
【0104】また、請求項2に係る発明によれば、所定
方向に進行するプラズマは、第1の電極対内を進行する
と、磁界発生手段による磁界と電圧の供給を受けて第1
の電極対で発生した電界との作用によって、進行方向に
加速され、次いで、第2の電極対内では、プラズマの進
行に起因して起電力が発生し、さらに、プラズマが、間
隙位置に到達したときに、第2の電極対と第3の電極対
とを導通状態にすることによって、この起電力と第3の
電極対に供給された電圧とが取出し可能となるので、高
電圧のパルスが得られるという効果がある。According to the second aspect of the present invention, when the plasma traveling in the predetermined direction travels in the first electrode pair, the plasma is supplied with the magnetic field and the voltage by the magnetic field generating means, and the first plasma is supplied to the first electrode pair.
Is accelerated in the traveling direction by the action of the electric field generated by the pair of electrodes, and then, in the second pair of electrodes, an electromotive force is generated due to the progress of the plasma, and the plasma reaches the gap position At this time, by making the second electrode pair and the third electrode pair conductive, the electromotive force and the voltage supplied to the third electrode pair can be taken out. There is an effect that it can be obtained.
【0105】さらに、請求項3に係る発明によれば、第
1の電極対内で発生された起電力を、第1の電極対に接
続された負荷に供給するとともに、プラズマが間隙位置
に到達した時に、第1の電極対と第2の電極対とが導通
状態となって、第2の電極対に供給されている電圧が負
荷に加わるので、高エネルギーの電圧パルスが負荷に供
給可能になるという効果が得られる。According to the third aspect of the present invention, the electromotive force generated in the first pair of electrodes is supplied to the load connected to the first pair of electrodes, and the plasma reaches the gap position. Occasionally, the first electrode pair and the second electrode pair are brought into conduction, and the voltage supplied to the second electrode pair is applied to the load, so that a high-energy voltage pulse can be supplied to the load. The effect is obtained.
【0106】さらに、請求項4に係る発明によれば、プ
ラズマが所定方向に進行することによって、磁界発生手
段が発生した磁界との作用によって起電力が発生し、こ
の起電力が負荷に加わり、さらに、プラズマが、間隙位
置に到達したときに、第1の電極対と第2の電極対とを
導通状態にし、第2の電極対に供給される電圧が負荷に
加わるので、高エネルギーの電圧パルスが負荷に供給可
能となる。Further, according to the fourth aspect of the present invention, when the plasma proceeds in a predetermined direction, an electromotive force is generated by the action of the magnetic field generated by the magnetic field generating means, and this electromotive force is applied to the load. Further, when the plasma reaches the gap position, the first electrode pair and the second electrode pair are brought into conduction, and the voltage supplied to the second electrode pair is applied to the load, so that a high energy voltage is applied. Pulses can be supplied to the load.
【0107】さらに、請求項5に係る発明によれば、制
御部から起動信号の供給を受けたトリガ部は、電圧パル
ス発生装置に、所定方向に進行するプラズマを与え、プ
ラズマを与えられた電圧パルス発生装置は、高出力パル
ス電圧を発生し、マグネトロンの高周波出力部に高出力
の電磁波を発振出力させ、電磁波は空中線を介して放射
されるので、高出力の電磁波を発生させる装置を実現す
ることが可能となる。Further, according to the fifth aspect of the present invention, the trigger section, which has received the start signal from the control section, supplies the plasma which proceeds in a predetermined direction to the voltage pulse generator, and supplies the plasma with the applied voltage. The pulse generator generates a high-output pulse voltage, oscillates and outputs a high-output electromagnetic wave to a high-frequency output unit of the magnetron, and the electromagnetic wave is radiated through an antenna, thereby realizing a device that generates a high-output electromagnetic wave. It becomes possible.
【0108】また、請求項6に係る発明によれば、制御
部から起動信号の供給を受けたトリガ部は、電圧パルス
発生装置に、所定方向に進行するプラズマを与え、プラ
ズマを与えられた電圧パルス発生装置は高出力パルス電
圧を発生し、MC型爆薬発電機の爆発始動によってさら
に電圧増幅が行われてスイッチが開状態になるので、空
中線を介して高出力の電磁波を放射可能な装置を実現す
ることが可能となる。According to the sixth aspect of the present invention, the trigger unit, which has received the start signal from the control unit, supplies the plasma which proceeds in a predetermined direction to the voltage pulse generator, and supplies the voltage to the voltage pulse generator. The pulse generator generates a high-output pulse voltage, and when the MC type explosive generator starts exploding, the voltage is further amplified and the switch is opened, so a device that can radiate high-output electromagnetic waves through the antenna is used. It can be realized.
【0109】特に、請求項7に係る発明によれば、請求
項5および6のいずれかの効果に加えて、トリガ部は、
起動信号が供給されると、爆薬が爆発しプラズマが発生
するので、爆薬を用いて高速のプラズマを発生させるこ
とが可能となり、非常に高い電圧パルスを得ることが可
能になる。その結果、高効率、大出力なパルス発生装置
およびパルス状電磁波発生装置が実現される。In particular, according to the invention of claim 7, in addition to the effect of any of claims 5 and 6, in addition to the effect of
When the activation signal is supplied, the explosive explodes and plasma is generated. Therefore, high-speed plasma can be generated using the explosive, and a very high voltage pulse can be obtained. As a result, a high-efficiency, high-output pulse generator and a pulsed electromagnetic wave generator are realized.
【図1】従来技術の説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram of a conventional technique.
【図2】本発明の第1の実施形態である電圧パルス発生
装置の模式的構成図である。FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a voltage pulse generator according to a first embodiment of the present invention.
【図3】本発明の第1の実施形態にかかる装置の効果の
説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram of an effect of the device according to the first embodiment of the present invention.
【図4】本発明の第2の実施形態である電圧パルス発生
装置の模式的構成図である。FIG. 4 is a schematic configuration diagram of a voltage pulse generator according to a second embodiment of the present invention.
【図5】本発明の第2の実施形態にかかる装置の効果の
説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram of an effect of the device according to the second embodiment of the present invention.
【図6】本発明の実施形態である電圧パルス発生装置を
含む、第1の態様の電磁波発生装置の構成図である。FIG. 6 is a configuration diagram of an electromagnetic wave generator according to a first embodiment, including a voltage pulse generator according to an embodiment of the present invention.
【図7】トリガ部の構成例の説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram of a configuration example of a trigger unit.
【図8】本発明の実施形態である電圧パルス発生装置を
含む、第2の態様の電磁波発生装置の構成図である。FIG. 8 is a configuration diagram of a second embodiment of an electromagnetic wave generator including a voltage pulse generator according to an embodiment of the present invention.
【図9】MC型爆薬発電機の模式的説明図である。FIG. 9 is a schematic explanatory view of an MC type explosive generator.
【図10】本発明の実施の形態の装置の構成図である。FIG. 10 is a configuration diagram of an apparatus according to an embodiment of the present invention.
6 負荷 7a 電極固定部材 7b 電極固定部材 8 N極永久磁石 9 S極永久磁石 10a 電極 10b 電極 10c 電極 10d 電極 10e 電極 10f 電極 11a 前段電極 11b 前段電極 11c 後段電極 11d 後段電極 13a 絶縁物 13b 絶縁物 15a 磁石固定部材 15b 磁石固定部材 20 外部電源 25a 間隙 25b 間隙 26a 間隙 26b 間隙 50 電圧パルス発生装置 52 電圧パルス発生装置 55 MC型爆薬発電機 56 電気雷管 57 オフスイッチ 60 トリガ部 70 制御部 80 スイッチ 85 アンテナ 90 マグネトロン 92 高周波出力部 93 アノード 94 カソード 98 導波管 99 ホーンアンテナ 95 第1のスイッチ 96 第2のスイッチ 97 バッテリ 100 電磁波発生装置 110 収納容器 115 電気雷管 120 爆薬 130 爆薬 200 プラズマ発電機 300 トリガ回路 310 増幅発電機 320 オフスイッチ Reference Signs List 6 Load 7a Electrode fixing member 7b Electrode fixing member 8 N pole permanent magnet 9 S pole permanent magnet 10a electrode 10b electrode 10c electrode 10d electrode 10e electrode 10f electrode 11a preceding electrode 11b former electrode 11c latter electrode 11d latter electrode 13a insulator 13b Reference Signs List 15a Magnet fixing member 15b Magnet fixing member 20 External power supply 25a Gap 25b Gap 26a Gap 26b Gap 50 Voltage pulse generator 52 Voltage pulse generator 55 MC explosive generator 56 Electric detonator 57 Off switch 60 Trigger unit 70 Control unit 80 Switch 85 Antenna 90 Magnetron 92 High-frequency output unit 93 Anode 94 Cathode 98 Waveguide 99 Horn antenna 95 First switch 96 Second switch 97 Battery 100 Electromagnetic wave generator 110 Storage container 115 Electricity Detonator 120 explosive 130 explosive 200 plasma generator 300 trigger circuit 310 amplifies the generator 320 off switch
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H02K 44/08 H02M 9/00 H02N 3/00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H02K 44/08 H02M 9/00 H02N 3/00
Claims (7)
いて電圧パルスを発生する方法であって、 電圧の供給を受けて、電界を発生させるための第1の電
極対と、プラズマの進行に起因して発生された起電力を
少なくとも取り出し可能な第2の電極対と、この第2の
電極対と間隙を設けて配置し、前記電圧の供給を受ける
第3の電極対とを用意し、さらに、この間隙を、前記プ
ラズマの進行によって第2の電極対と第3の電極対とが
導通状態になるように設定しておいて、 前記進行方向と垂直な方向の磁界を発生させるととも
に、前記第1の電極対に電圧の供給を行って、この磁界
の方向と垂直な方向の電界を発生させて、前記プラズマ
を前記進行方向に加速し、 前記プラズマの進行に起因して前記磁界の方向と垂直な
方向に発生された起電力と、前記供給された電圧とを、
前記第2の電極対を介して取り出す、電圧パルス発生方
法。1. A method for generating a voltage pulse using plasma traveling in a predetermined traveling direction, comprising: a first electrode pair for generating an electric field by receiving a voltage; A second pair of electrodes capable of extracting at least the electromotive force generated due to the second pair of electrodes, and a third pair of electrodes arranged to be provided with a gap from the second pair of electrodes and receiving the supply of the voltage; Further, the gap is set so that the second electrode pair and the third electrode pair are brought into conduction by the progress of the plasma, and a magnetic field is generated in a direction perpendicular to the traveling direction. A voltage is supplied to the first pair of electrodes to generate an electric field in a direction perpendicular to the direction of the magnetic field, thereby accelerating the plasma in the traveling direction. Electromotive force generated in the direction perpendicular to the direction Force and the supplied voltage,
A voltage pulse generation method, wherein the voltage pulse is extracted through the second electrode pair.
いて電圧パルスを発生する装置であって、 前記進行方向と垂直な方向の磁界を発生させる磁界発生
手段と、 前記プラズマを前記進行方向に加速するために、電圧の
供給を受けて、前記磁界の方向と垂直な方向に電界を発
生させる第1の電極対と、 プラズマの進行に起因して前記磁界の方向と垂直な方向
に発生された起電力を少なくとも取り出し可能な第2の
電極対と、 該第2の電極対と間隙を設けて配置され、前記電圧の供
給を受ける第3の電極対と、を備え、 前記間隙は、プラズマの進行によって、前記第2の電極
対と前記第3の電極対とを導通状態にするように設定さ
れている、電圧パルス発生装置。2. An apparatus for generating a voltage pulse using plasma traveling in a predetermined traveling direction, comprising: a magnetic field generating means for generating a magnetic field in a direction perpendicular to the traveling direction; A first electrode pair for generating an electric field in a direction perpendicular to the direction of the magnetic field in response to the supply of a voltage for acceleration; and a first electrode pair for generating an electric field in a direction perpendicular to the direction of the magnetic field due to the progress of plasma. A second electrode pair capable of extracting at least the generated electromotive force, a third electrode pair arranged with a gap with the second electrode pair and receiving the supply of the voltage, the gap comprising a plasma A voltage pulse generator, which is set so that the second electrode pair and the third electrode pair are brought into conduction with the progress of.
いて電圧パルスを発生する方法であって、 プラズマの進行に起因して発生された起電力を少なくと
も取り出し可能な第1の電極対と、電圧の供給を受け、
該第1の電極対と間隙を設けて配置した第2の電極対と
を用意し、さらに、この間隙を、前記プラズマの進行に
よって、両電極対が導通状態になるように設定しておい
て、 前記進行方向と垂直な方向に磁界を発生させて前記プラ
ズマの進行に起因して発生された起電力と、前記供給さ
れた電圧とを、前記第1の電極対を介して取り出す、電
圧パルス発生方法。3. A method for generating a voltage pulse using plasma traveling in a predetermined traveling direction, comprising: a first electrode pair capable of extracting at least an electromotive force generated due to the progress of plasma; Receiving the supply of voltage,
The first electrode pair and a second electrode pair provided with a gap are prepared, and the gap is set so that the two electrode pairs are brought into a conductive state by the progress of the plasma. A voltage pulse that generates a magnetic field in a direction perpendicular to the traveling direction to extract an electromotive force generated due to the progress of the plasma and the supplied voltage through the first electrode pair. How it occurs.
いて電圧パルスを発生する装置であって、 前記進行方向と垂直な方向の磁界を発生させる磁界発生
手段と、 前記プラズマの進行に起因して前記磁界の方向と垂直な
方向に発生した起電力を少なくとも取り出し可能な第1
の電極対と、 該第1の電極対と間隙を設けて配置され、電圧の供給を
受ける第2の電極対と、を備え、 前記間隙は、プラズマの進行によって、前記第1の電極
対と前記第2の電極対とを導通状態にするように設定さ
れている、電圧パルス発生装置。4. An apparatus for generating a voltage pulse using plasma traveling in a predetermined traveling direction, comprising: a magnetic field generating means for generating a magnetic field in a direction perpendicular to the traveling direction; At least an electromotive force generated in a direction perpendicular to the direction of the magnetic field.
And a second electrode pair that is disposed with a gap from the first electrode pair and receives a supply of voltage. The gap is formed between the first electrode pair and the first electrode pair by the progress of plasma. A voltage pulse generator configured to make the second electrode pair conductive.
圧パルス発生装置と、 起動信号が与えられると、前記電圧パルス発生装置内に
進入するプラズマを発生するトリガ部と、 アノードおよびカソードを有し、高周波出力部を備える
マグネトロンと、 高周波出力部から出力される電磁波を放射する空中線
と、 制御信号が与えられると閉状態になり、前記電圧パルス
発生装置の出力電圧を前記アノードに印加するための第
1のスイッチと、 制御信号が与えられると閉状態になり、加熱電圧源から
の電圧を前記カソードに印加するための第2のスイッチ
と、 前記第2のスイッチへの制御信号の供給、前記トリガ部
への起動信号の供給、および、前記第1のスイッチへの
制御信号の供給を行う制御部と、を含んでなる電圧パル
ス発生装置を含む電磁波発生装置。5. A voltage pulse generator according to claim 2, further comprising: a trigger unit for generating plasma entering the voltage pulse generator when a start signal is supplied; and an anode and a cathode. A magnetron having a high-frequency output unit, an antenna for radiating electromagnetic waves output from the high-frequency output unit, and a closed state when a control signal is given, and applying an output voltage of the voltage pulse generator to the anode. And a second switch for applying a voltage from a heating voltage source to the cathode, and supplying a control signal to the second switch. And a control unit for supplying a start signal to the trigger unit and a control signal to the first switch. Magnetic wave generator.
圧パルス発生装置と、 起動信号が与えられると、前記電圧パルス発生装置内に
進入するプラズマを発生するトリガ部と、 前記電圧パルス発生装置に接続されるMC型爆薬発電機
と、 該MC型爆薬発電機に接続され、所定時に開状態になる
スイッチと、 前記MC型爆薬発電機から得られる電気エネルギーの供
給を受けて、電磁波として放射するための空中線と、 前記トリガ部への起動信号の供給、および、前記MC型
爆薬発電機の爆発始動を行う制御部と、を含んでなる、
電圧パルス発生装置を含む電磁波発生装置。6. The voltage pulse generator according to claim 2, wherein a trigger unit that generates a plasma that enters the voltage pulse generator when a start signal is supplied; and the voltage pulse generator. An MC explosive generator connected to the device; a switch connected to the MC explosive generator and opened at a predetermined time; and receiving supply of electric energy obtained from the MC explosive generator to generate electromagnetic waves. An antenna for radiating, and a control unit for supplying an activation signal to the trigger unit, and for starting an explosion of the MC explosive generator,
An electromagnetic wave generator including a voltage pulse generator.
になる気体とを収納容器に収納してなり、起動信号が供
給されると、爆薬が爆発しプラズマが発生するように構
成されていることを特徴とする、電圧パルス発生装置を
含む電磁波発生装置。7. The trigger unit according to claim 5, wherein the trigger unit stores an explosive and a gas that becomes plasma when the explosive explodes in a storage container, and when a start signal is supplied, An electromagnetic wave generator including a voltage pulse generator, wherein the explosive is configured to explode and generate plasma.
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| JP29696597A JP3218300B2 (en) | 1997-10-29 | 1997-10-29 | Voltage pulse generating method, voltage pulse generating device, and electromagnetic wave generating device including voltage pulse generating device |
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