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電圧パルス発生方法および電圧パルス発生装置ならびに電圧パルス発生装置を含む電磁波発生装置

国内特許コード P05A008059
整理番号 1901
掲載日 2005年12月2日
出願番号 特願平09-296965
公開番号 特開平11-136926
登録番号 特許第3218300号
出願日 平成9年10月29日(1997.10.29)
公開日 平成11年5月21日(1999.5.21)
登録日 平成13年8月10日(2001.8.10)
発明者
  • 松井 信介
  • 高橋 英樹
出願人
  • 防衛装備庁長官
  • 旭化成株式会社
発明の名称 電圧パルス発生方法および電圧パルス発生装置ならびに電圧パルス発生装置を含む電磁波発生装置
発明の概要 【課題】パルス状電磁波発生装置に適用可能な大プラズマ発電機を提供すること。
【解決手段】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、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、両電極対が導通状態になるように設定しておく。そして、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、プラズマをその進行方向に加速し、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。
従来技術、競合技術の概要


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。
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。
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。
すると、外部電源1からの出力電圧(V1)と、プラズマ発電機2から出力される発電電圧(V2)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。

産業上の利用分野


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。

特許請求の範囲 【請求項1】
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。

【請求項2】
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。

【請求項3】
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。

【請求項4】
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。

【請求項5】
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。

【請求項6】
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。

【請求項7】
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、電圧パルス発生装置を含む電磁波発生装置。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP1997296965thum.jpg
出願権利状態 登録
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