一種適用于強電磁干擾環(huán)境的程控高壓切換開關(guān)及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及直線感應(yīng)加速器加速腔分別連接勵磁和復(fù)位兩路高壓脈沖電源時的切換和遠(yuǎn)程控制領(lǐng)域，具體涉及一種適用于強電磁干擾環(huán)境的程控高壓切換開關(guān)。
【背景技術(shù)】
[0002]直線感應(yīng)加速器是一種積木式結(jié)構(gòu)的強流脈沖加速器，利用脈沖功率系統(tǒng)所產(chǎn)生的高壓短脈沖(脈寬?100ns )激勵感應(yīng)加速腔中的磁芯，可以在加速腔的加速間隙上感應(yīng)產(chǎn)生脈沖電場實現(xiàn)對強流電子束的加速，感應(yīng)加速腔的外殼始終為地電位，因此多個加速腔可通過疊加來實現(xiàn)加速能量的倍增。
[0003]感應(yīng)加速腔的磁芯在脈沖勵磁感應(yīng)出加速電場后需要一個反極性的電壓脈沖對其復(fù)位后才能繼續(xù)使用，通常勵磁脈沖的電壓幅度在數(shù)百kV，復(fù)位脈沖的幅度為數(shù)十kV。在傳統(tǒng)的單脈沖直線感應(yīng)加速器中，基于Blumlein脈沖形成線的脈沖功率系統(tǒng)在Blumlein線充電時可以為加速腔提供復(fù)位脈沖，在Blumlein線放電時則提供勵磁脈沖，我們稱之為加速腔的“自動復(fù)位”。
[0004]作為世界上首臺MHz重復(fù)率猝發(fā)強流多脈沖直線感應(yīng)加速器，“神龍二號”加速器采用了多套脈沖形成系統(tǒng)+硅堆隔離網(wǎng)絡(luò)的方法實現(xiàn)了高重頻高壓多脈沖的產(chǎn)生，但硅堆隔離網(wǎng)絡(luò)的使用同時也隔斷了 Blumlein線充電時所產(chǎn)生的加速腔復(fù)位脈沖，因此必須在隔離網(wǎng)絡(luò)與加速腔之間并聯(lián)獨立的復(fù)位系統(tǒng)來實現(xiàn)對加速腔磁芯的復(fù)位。因此，加速腔需要連接兩套高壓脈沖源來分別進行對其磁芯的勵磁和復(fù)位。為了避免兩套高壓脈沖源之間的相互影響，需要在脈沖源與加速腔間設(shè)置通道切換開關(guān)，在脈沖勵磁時連接勵磁脈沖電源與加速腔，在磁芯復(fù)位時連接復(fù)位脈沖電源與加速腔。由于加速器所需的切換開關(guān)數(shù)量較多，使用時必須對切換開關(guān)進行遠(yuǎn)程控制和狀態(tài)監(jiān)測，而加速器運行時有非常強的電磁干擾，目前，還沒有這樣的切換開關(guān)可以在如此強的電磁干擾環(huán)境下進行程控使用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明目的在于提供一種適用于強電磁干擾環(huán)境的程控高壓切換開關(guān)，解決目前沒有切換開關(guān)用于強磁干擾環(huán)境的問題。
[0006]本發(fā)明通過下述技術(shù)方案實現(xiàn):
一種適用于強電磁干擾環(huán)境的程控高壓切換開關(guān)，包括一個支架，在支架上設(shè)置有一個固定的電磁鐵、與電磁鐵相配合的吸附塊、復(fù)位高壓輸入電極、高壓輸出電極上下觸點、以及勵磁高壓輸入電極，在所述的吸附塊上連接有一個推桿，在推桿與吸附塊連接處下方5cm有一個小凸起，推桿下端固定一個活動電極，電磁鐵的通斷動作帶動吸附塊移動，吸附塊的移動帶動活動電極移動并將復(fù)位高壓輸入電極與高壓輸出電極上觸點導(dǎo)通，或者將勵磁高壓輸入電極與高壓輸出電極下觸點導(dǎo)通。本發(fā)明是適用于直線感應(yīng)加速器的程控高壓切換開關(guān)，由于直線感應(yīng)加速器加速腔數(shù)量眾多，切換開關(guān)必須采用程控方式才能保障上百個開關(guān)的切換在短時間內(nèi)完成，而加速器運行時有很強的空間電磁干擾和地電位抬高現(xiàn)象，因此對程控開關(guān)的抗干擾能力有非常高的要求，目前的切換開關(guān)研制還處于技術(shù)瓶頸，本發(fā)明將連接復(fù)位脈沖電源的復(fù)位高壓輸入電極、連接勵磁脈沖電源的勵磁高壓輸入電極上下放置，分別與連接加速腔的“工”型高壓輸出電極的上下電極表面處于同一水平面，利用長行程的電磁鐵驅(qū)動活動電極上下移動，當(dāng)電磁鐵吸合時活動電極處于上限位，導(dǎo)通復(fù)位脈沖電源和加速腔，當(dāng)電磁鐵斷電時活動電極落下處于下限位，導(dǎo)通勵磁脈沖電源和加速腔;本發(fā)明切換開關(guān)的控制不涉及任何低壓電路，電磁鐵和位置開關(guān)的電源均為220V交流電，其運行穩(wěn)定性不受空間電磁場和地電位的影響，突破了現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)瓶頸。
[0007]所述電磁鐵呈筒狀結(jié)構(gòu)，在其軸線上安裝有一個可以沿其軸線自由移動的導(dǎo)向軸，所述的吸附塊固定安裝在導(dǎo)向軸上。具體的，通過導(dǎo)向軸的設(shè)置，可以形成固定的運動軌跡，保證吸附塊動作的準(zhǔn)確性。
[0008]所述勵磁高壓輸入電極、活動電極和高壓輸出電極下觸點均呈長條狀，在勵磁高壓輸入電極和高壓輸出電極下觸點上分別設(shè)置有斜向接觸面，在活動電極的下方設(shè)置有一個與斜向接觸面相匹配的斜向接觸塊。通過設(shè)置斜向接觸面和斜向接觸塊，可以保障接觸的面積，避免局部接觸不良現(xiàn)象的發(fā)生。
[0009]在所述的支架上設(shè)置有上限位開關(guān)和下限位開關(guān)，當(dāng)活動電極將勵磁高壓輸入電極與高壓輸出電極下觸點導(dǎo)通時，吸附塊下沿壓迫下限位開關(guān)使其導(dǎo)通；當(dāng)活動電極將復(fù)位高壓輸入電極與高壓輸出電極上觸點導(dǎo)通時，推桿上的凸起壓迫上限位開關(guān)使其導(dǎo)通。
[0010]—種適用于強電磁干擾環(huán)境的程控高壓切換開關(guān)系統(tǒng)，包括電源、以及電源開關(guān)，電源通過電磁鐵的開關(guān)、電磁鐵形成電磁鐵控制回路，電源與上限位開關(guān)、上限位指示燈構(gòu)成上限位指示回路；電源與下限位開關(guān)、下限位指示燈構(gòu)成下限位指示回路。在活動電極運動路徑上放置兩個限位開關(guān)，活動電極到達(dá)上下限位后分別壓住對應(yīng)開關(guān)使其導(dǎo)通，從而通過對應(yīng)電路的通斷可判斷活動電極的位置。
[0011]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下的優(yōu)點和有益效果:
1、本發(fā)明一種適用于強電磁干擾環(huán)境的程控高壓切換開關(guān)，將連接復(fù)位脈沖電源的復(fù)位高壓輸入電極、連接勵磁脈沖電源的勵磁高壓輸入電極上下放置，分別與連接加速腔的“工”型高壓輸出電極的上下電極表面處于同一水平面，利用長行程的電磁鐵驅(qū)動活動電極上下移動，當(dāng)電磁鐵吸合時活動電極處于上限位，導(dǎo)通復(fù)位脈沖電源和加速腔，當(dāng)電磁鐵斷電時活動電極落下處于下限位，導(dǎo)通勵磁脈沖電源和加速腔;本發(fā)明切換開關(guān)的控制不涉及任何低壓電路，電磁鐵和位置開關(guān)的電源均為220V交流電，其運行穩(wěn)定性不受空間電磁場和地電位的影響，突破了現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)瓶頸；
2、本發(fā)明一種適用于強電磁干擾環(huán)境的程控高壓切換開關(guān)，可以實現(xiàn)在高電磁干擾環(huán)境中對大批量高壓切換開關(guān)的程控操作，進而實現(xiàn)對多脈沖直線感應(yīng)加速器加速腔的外接復(fù)位。
【附圖說明】
[0012]此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明實施例的進一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，并不構(gòu)成對本發(fā)明實施例的限定。在附圖中:
圖1為本發(fā)明切換開關(guān)結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明控制系統(tǒng)示意圖。
[0013]附圖中標(biāo)記及對應(yīng)的零部件名稱:
1-支架，2-電磁鐵，3-吸附塊，4-復(fù)位高壓輸入電極，5-高壓輸出電極上觸點，6-推桿，7_活動電極，8-高壓輸出電極下觸點，9-導(dǎo)向軸，10-斜向接觸塊，11-上限位開關(guān)，12-下限位開關(guān)，13-電源開關(guān)，14-電源，15-上限位指示燈，16-下限位指示燈，17-電磁鐵的開關(guān)，18-勵磁高壓輸入電極。
【具體實施方式】
[0014]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明白，下面結(jié)合實施例和附圖，對本發(fā)明作