Генераторы высокого напряжения для питания мощных импульсных источников СВЧ линейных ускорителей тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.20 ВАК РФ

На правах рукописи

КАЗАРЕЗОВ Иван Васильевич

ГЕНЕРАТОРЫ ВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯ ДЛЯ ПИТАНИЯ МОЩНЫХ ИМПУЛЬСНЫХ ИСТОЧНИКОВ СВЧ ЛИНЕЙНЫХ УСКОРИТЕЛЕЙ

01.04.20 - физика пучков заряженных частиц и ускорительная техника

А ВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

НОВОСИБИРСК - 2004

Работа выполнена в Институте ядерной физики им. Г.И. Б}'д-кера СО РАН.

НАУЧНЫЙ КОНСУЛЬТАНТ: Диканский доктор физико-математических наук,

Николай Сергеевич . профессор, чл.-корр. РАН. Институт

ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН, г. Новосибирск. ОФИЦИАЛЬНЫЕ ОППОНЕНТЫ:

Ауслендер доктор технических наук, профессор,

Вадим Леонидович, Институт ядерной физики им. Г.И. Буд-

кера СО РАН, г. Новосибирск. Усов доктор технических наук, профессор,

Юрий Петрович Институт ядерной физики при Том-

ском политехническом университете, г. Томск.

Гавриш доктор физико-математических наук,

Юрий Николаевмч профессор, Научно-исследовательский

институт электрофизической аппарату-рыт им. Д. В. Ефремова, г. Санкт-Петербург.

Ведущая организация: Объединенный институт ядерных исследований, г. Дубна.

Защита диссертации состоится_2004 года в_

часов на заседании диссертационного совета Д.003.016.01 при Институте ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН.

Адрес: 630090, г. Новосибирск-90, проспект академика Лаврентьева, 11.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН.

Автореферат разослан_2004 г.

Ученый секретарь /

диссертационного совета

доктор физико-математических наук / / А.А. Иванов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы диссертации. Линейные ускорители и коллайдеры в настоящее время являются, пожалуй, одним из наиболее перспективных инструментов для исследования-свойств материи и элементарных частиц.

Идея использования электрон-позитронных встречных пучков на основе линейных ускорителей начала прорабатываться в Институте Ядерной. Физики в конце шестидесятых годов. В конце восьмидесятых годов разработка метода встречных пучков приобретает международный характер и в настоящее время работы в этом направлении ведутся в США, Японии, Германии и Швейцарии.

Для эффективного решения комплекса проблем, связанных с разработкой и созданием электрон-позитронных линейных коллай-деров ТэВного диапазона, организована международная коллабо-рация International Committee for Future Accelerators (ICFA), объединяющая около 20 научных учреждений в Европе, Азии и США. Задача коллаборации — объединить усилия научных лабораторий для создания линейных электрон-позитронных коллайдеров с начальной светимостью 1033 см~2с-1 и энергией в центре масс 500 ГэВ и возможностью повышения светимости до 10 34 см~2с~1.

Модуляторы для питания источников СВЧ энергии в линейных ускорителях являются одним из наиболее дорогостоящих узлов последних, поэтому внимание, уделяемое разработке модуляторов во всем мире очень велико.

Цель проведения работы.

Целью работы является разработка и создание модуляторов и генераторов высокого напряжения для питания клистронов в линейном коллайдере комплекса ВЛЭПП (Встречные Линейные Электрон-Позитронные Пучки) и клистронов 5045 инжекционного комплекса ВЭПП-5 (Встречные Электрон-Позитронные Пучки), импульсного магникона, а. также концептуальная проработка модуляторов для коллайдеров SBLC (S-Band Linear Collider, DESY, Германия),

{ fОС. НАЦИОНАЛЬНА* I БИБЛИОТЕКА

TESLA (TeV Superconducting Linear Accelerator, DESY; Германия).

Научная новизна работы состоит, в следующем:

1. Обоснована, исследована схема и разработана конструкция источника импульсного релятивистского электронного пучка мощностью сотни МВт.

2. Исследована работа ускорительных трубок на большие импульсные токи (до 400-800 А) и напряжения (до 2 MB).

3. Изучена работоспособность конденсаторов К15-10 в импульсном режиме, разработана методика разбраковки конденсаторов по уровню частичных разрядов, на их базе созданы емкостные накопители энергии и высоковольтные формирующие линии.

4. Предложены и исследованы схемы коммутаторов для ускорителей на основе трансформатора Тесла, разработаны схемы полупроводниковых коммутаторов с рекуперацией энергии.

5. Предложена и исследована серия схем модуляторов мощностью сотни МВт для. питания импульсных СВЧ приборов сантиметрового диапазона.

6. Предложены и разработаны импульсные трансформаторы мощностью в десятки мегаватт и средней - до 200 киловатт.

7. Проработаны модуляторы для питания клистронов к линейным коллайдерам SBLC и TESLA.

Практическая ценность работы. Полученные научные результаты использованы, при разработке источников импульсного релятивистского электронного пучка для.генерации мощных СВЧ колебаний. Разработанные источники типа ЭЛИТ-Л и ЭЛИТ-Л2 в течение нескольких лет использовались для исследований и

отработки СВЧ генераторов и ускоряющих структур комплекса ВЛЭПП. Кроме того, ускорители подобного типа нашли и могут найти применение для прикладных целей, где требуется большая импульсная мощность при малом энергетическом разбросе.

Разработан и создан модулятор вместе с импульсным трансформатором и высоковольтным вакуумным изолятором для питания импульсного СВЧ прибора- магникона.

Разработаны, изготовлены, отлажены и запущены четыре модулятора на импульсную мощность 150 МВт каждый для клистронов 5045, питающих ускоряющие структуры форинжектора ВЭПП-5.

Доработан импульсный модулятор для питания клистрона КИУ-12 (разработана формирующая линия на конденсаторах К15-10). Указанный клистронный пост использовался для исследований макетов ускоряющих структур форинжектора ВЭПП-5, в настоящеел время он применяется для экспериментов по генерации элетронн-ных пучков с помощью фотокатодов.

Разработан и создан импульсный трансформатор для питания многопучкового клистрона ТН1801 (ТБ8ЬЛ - коллайдер) с импульсной мощностью 10 МВт и средней— 150 кВт.

Автор выносит на защиту следующие работы, проведенные под руководством автора или при его самом непосредственном участии:

• обоснование и выбор основных, компонентов и узлов генераторов для питания мощных импульсных источников СВЧ;

• обоснование и выбор системы питания СВЧ генераторов для комплекса ВЛЭПП;

• методы, защиты СВЧ приборов и модуляторов от энерговыделенИя при пробое высоковольтной изоляций;

• разработка модуляторов для питания клистронов инжекци-онного комплекса ВЭПП-5, а также модулятора для питания импульсного магникона на рабочей частоте 7 ГГц;

• концептуальная проработка систем питания для клистронов импульсной мощностью 150 МВт (линейный коллайдер 8БЬС) и 10 МВт (ТЕ8ЬЛ линейный коллайдер).

Структура диссертации. Основной текст диссертации состоит из введения, четырех глав и заключения. Текст диссертации содержит 271 страницу, 163 рисунка и 24 таблицы. Список литературы содержит 208 наименования.

Апробация диссертации. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на IV Всесоюзном совещании по ускорителям заряженных.частиц, Москва, октябрь, 1974 г., на VII Международном симпозиуме по разрядам и электрической изоляции в вакууме, Новосибирск, 1976 г., на VI Всесоюзном совещании по-линейным ускорителям, Харьков, июнь 1981 г., на IV Всесоюзном симпозиуме по сильноточной электронике, Новосибирск, март 1982 г., на Международной конференции по ускорителям заряженных частиц, Даллас, США, 1-5 мая 1995 г, на III Международном рабочем совещании по линейным коллайдерам,- 29 сентября-3 октября 1997 г., Звенигород, на Европейской конференции по ускорителям заряженных частиц, 1998 г., Стокгольм, на III Международном рабочем.совещании по модуляторам и клистронам для линейных коллайдеров, 23-25 июня 1998 г., 8ЬЛС, Пало-Альто, США, на XV (сентябрь 1997 г.), XVI (сентябрь 1999 г.),Х\И (сентябрь 2001 г.) и XVIII (сентябрь 2003 г.) Международном семинаре по ускорителям, заряженных частиц, Алушта, Крым, Украина, на XVII совещании по ускорителям заряженных частиц, 17-20 октября 2000 г., г. Протвино и на семинарах ускорительных лабораторий ИЯФ СО РАН.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 47 £абот й} й том числе, получено одно авторское свидетельство*

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении кратко изложено существо и современное состояние исследуемых вопросов, а также обосновывается их актуальность.

В'первой главе диссертации рассмотрены различные типы генераторов высокого напряжения для питания импульсных высоковольтных клистронов, описаны их достоинства и недостатки, очерчены области их применения и использования. Описаны типовые схемы генераторов высокого напряжения и модуляторов.

Во второй главе изложены особенности однородных формирующих линий. (ФЛ) и их комбинации - двойных формирующих линий (ДФЛ). Изучены вопросы сопряжения ФЛ с импульсным трансформатором (ИТ). Рассмотрены, в частности, рассогласованные ФЛ, в которых их волновое сопротивление р меньше сопротивления нагрузки.Де» обусловленного электронным пучком /е. Выбирая соотношение ^ > 1 можно получить коэффициент отбора энергии близким к 1 при напряжении на нагрузке (клистроне), близком к зарядному. Исследовано влияние параметров ФЛ и повышающего ИТ на качество импульса напряжения на нагрузке и даны рекомендации по оптимизации параметров ФЛ для минимизации фронта импульса. Обосновывается выбор основных компонентов схем модуляторов, как-то: импульсные высоковольтные конденсаторы, высоковольтные ключи и диоды. Описаны конструкции импульсных высоковольтных конденсаторов, разработанных по заказу ИЯФ СО РАН (конденсаторы с комбинированным диэлектриком па основе полипропиленовой изоляции разработки Санкт-Петербургского Политехнического Университета- КМКИ-50-0.04). Изложены особенности малогабаритных малоиндуктивных высоковольтных ситалловых конденсаторов, как основных элементов для высоковольтных емкостных накопителей на мегавольтные напряжения» Исследован основной Механизм разрушения этих конденсаторов - отслоение серебряного покрытия от ситалла и возникновения вследствие различия е воздуха в щели и ситалла [е = 1000) частичных разрядов, приводящих к деструкции материала и

пробою конденсатора. Внешний вид разрушенных конденсаторов представлен на рис. 1. Разработана и внедрена методика неразру-

Рнс. 1: Внешний вид разрушенных ситалловых конденсаторов

шающего контроля и прогнозирования срока службы конденсаторов. По этой методике разбраковываются практически все конденсаторы данного типа, используемые в ИЯФ.

Предприятию-изготовителю даны рекомендации по улучшению качества конденсаторов. Предложены конструкции конденсаторов с меньшим влиянием технологических факторов на качество и срок службы конденсаторов - конденсаторы без выводов. Формирующая линия, собранная из 6 столбов конденсаторов без выводов - по 28 шт. в каждом столбе (см. рис. 2) - проработала в течение трех лет без единого пробоя конденсаторов при предельном напряжении на ФЛ до 700 кВ и рабочем 500-600 кВ.

Рис. 2: Столб конденсаторов без, выводов для ФЛ ускорителя ЭЛИТ-Л

Проанализированы и даны рекомендации по обеспечению длительной эксплуатации импульсных водородных тиратронов за счет плавного включения и стабилизации напряжения накала тиратронов. Предложена методика контроля и поддержания требуемого давления в тиратроне изменением напряжения генератора водорода.

Разработана и предложена конструкция малоиндуктивных высоковольтных диодных столбов на напряжение не менее 50 кВ и импульсный ток до 6.5 кА, выполненных на базе структур от диодов ДЧЛ-320 для клиперной цепи, защищающей СВЧ прибор при пробое.

В третьей главе рассматриваются три типа изоляции, широко используемых в генераторах высокого напряжения: вакуумная, жидкая и газообразная. Приведен их сравнительный анализ по зависимости электрической прочности изоляции от длительности импульса приложенного напряжения и энергии, рассеиваемой в зазоре при пробоях. Описаны результаты разработки высоковольтных металлокерамических изоляторов на базе керамики 22ХС для ускорительных трубок (УТ). В качестве примера на рис. 3 показан модуль УТ к ускорителю ЭЛИТ-0.8А (УТ состоит из трех таких модулей, габаритная длина ее около 40 см). Такая УТ обеспечила работу ускорителя с током до 10 А при частоте посылок 50 Гц, напряжении 800 кВ и средней мощности 1 кВт. УТ выдержала испытания без пробоев напряжением от трансформатора Тесла 1500 кВ в течение 1 часа при длительности полуволны импульса 6 мкс и частоте следования 25 Гц. Показана целесообразность использования газовых разрядников для защиты и уменьшения энерговыделения при пробое вакуумной изоляции.

В четвертой главе рассматриваются несколько модификаций высоковольтных импульсных генераторов и модуляторов для питания разных типов СВЧ приборов, разработанных при непосредственном участии автора.

Источник высокого напряжения для питания клистронов комплекса ВЛЭПП.

В концепции СВЧ питания комплекса ВЭПП-5 питание кли-

стронов осуществляется без импульсных трансформаторов с присущими им недостатками: ухудшение фронта импульса и наличие магнитного сердечника. Включение и выключение тока в приборе производится с помощью относительно небольшого импульсного напряжения, подаваемого на управляющий электрод электронной пушки - сетку. Схемное решение источника представлено на рис. 4.

Волновое сопротивление ФЛ р меньше сопротивления нагрузки Де, обусловленного электронным пучком /е. Выбрано соотношение ^ = 3; в этом случае коэффициент уноса энергии составляет 0.75, отношение рабочего напряжения к зарядному также равно 0.75. В качестве генератора высокого напряжения используется трансформатор Тесла, его выбор обусловлен рядом причин:

♦ в ИЯФ СО РАН накоплен большой опыт его разработки и эксплуатации;

♦ использование трансформатора Тесла позволяет выбрать время заряда; ФЛ много больше длительности импульса тока пучка, что упрощает задачу выбора ключа для первичной цепи трансформатора; -

♦ импульсный заряд ФЛ позволяет получить заметный выигрыш в электрической прочности вакуумной изоляции по сравнению с постоянно приложенным напряжением.

В соответствии с предложенной схемой были разработаны две модификации ускорителей (ЭЛИТ-Л и ЭЛИТ-Л2), представленные на рис. 5 и 6.

Компоновка ускорителей- отличается между собой. В первой модели - ускорителе ЭЛИТ-Л - первичная:и вторичная обмотки и ускорительная трубка расположены коаксиально в нижней части котла; в верхней части расположены блок управления пушкой и ФЛ, выполненная из б ячеек. Емкость каждой ячейки состоит из 28 последовательно соединенных конденсаторов К15-10-0.01/40 без выводов — для устранения основного механизма разрушения конденсаторов. Во второй модели - ускорителе ЭЛИТ-Л2 - первичная и секционированная вторичная обмотка, совмещенные с ФЛ (48 секций) расположены в верхней части котла, а УТ вместе с емкостной колонной, обеспечивающей равномерное распределение напряжения вдоль УТ, расположены в нижней части. Такая-ком-поновка позволяет задавать темп ускорения вдоль УТ независимо от градиентов напряжения вдоль вторичной обмотки. Характеристики ускорителей приведены в таблице.

Рис. 5: Конструкция ускорителя ЭЛИТ-Л: 1 - котел; 2 - формирующая линия; 3 - блок управления пушкой; 4 - первичная обмотка; 5 - ускорительная трубка; 6 - катодно-сеточныц узел; 7 -вторичная обмотка; 8 - магнитная линза; 9 - датчик контроля то-копрохождения; 10 -приемник пучка; 11 - откачное устройство; 12 - корректирующая катушка

01320

Рис. 0: Конструкция ускорителя ЭЛИТ-Л2: 1 - котел; 2 - первичная обмотка; 3 - вторичная обмотка; 4 - блок управления пушкой; 5 - магнитопровод; б - высоковольтный электрод; 7 - ускорительная трубка; 8 - опорная колонна; 9 - СВЧ прибор

Параметры Тип ускорителя

ЭЛИТ-Л ЭЛИТ-Л 2

Зарядное напряжение, кБ Энергия электронов, кэВ Ток в импульсе, А Энергетический разброс, %, не более Длительность импульса тока, мкс Частота следования импульсов, Гц 500-г 600 (700)* 400 450 (500) 300-Т-400 (800) ±5 0.5 14-2 (10**) 1800 (2000) 1500 350 (400) ±5 0.8 14-2 (10)

* В скобках указаны предельные параметры ускорителей, без скобок — типичные эксплуатационные. ** Испытания проводились в режиме холостого хода из-за ограничений по радиационной защите.

Созданные ускорители ЭЛИТ-Л и ЭЛИТ-Л2 позволили провести весь цикл исследований по разработке мощных импульсных генераторов СВЧ сантиметрового диапазона, а также ускоряющих структур ВЛЭПП до градиентов 90 МВ/м.

Источник питания магникона - СВЧ прибора с круговой разверткой.

Для питания импульсного магникона с рабочей частотой 7 ГГц был разработан источник электронного пучка мощностью 100 МВт. На рис. 7 представлена его схема питания. Импульс высокого напряжения, формируемый с помощью ДФЛ, прикладывается к первичной обмотке ИТ. В качестве емкостей ДФЛ использованы конденсаторы типа К15-10, 4.7 нФ, 50 кВ. Для обеспечения успешной работы на воздухе конденсаторы заливались по периферии крем-нийорганическим компаундом К-73. В качестве ключа взят тиратрон ТГИ1-2500/50, в качестве клипперного диода - газоразрядный вентиль ГКД1-6000/50. Конструкция ФЛ для питания высоковольтного трансформатора магникона представлена на рис. 8.

ЗУ

клиперпый диод

Сшссш:

ДФЛ

-д^ТТГГГГГ! ^алу-^? т т т т т т т -

П и»

НЯ1

измерение напряжения ва ДФЛ

измерение тока пучка с катода

коллектор

широкополосный Н 4= емкостпой измерение

резиставный-I [--делитель тока пучка

делитель в коллекторе

Рис. 7: Схема питания импульсного магникона-прибора с круговой разверткой

Рис. 8: Формирующая линия модулятора для питания импульсного магникона

Источник электронного пучка на базе описанного модулятора и импульсного трансформатора обеспечил работоспособность маг-никона в режиме, приведненном в таблице:

Мощность, МВт 102

Напряжение, кВ 430

•Ток, А 233:

Длительность вершины импульса, мкс 2

Частота следования импульсов; до 10 Гц

СВЧ мощность, МВт 55

КПД 55%

Создание источника электронного пучка мощностью 100 МВт позволила провести отработку и исследования магникона и получить проектную мощность и КПД 55%.

Модуляторы для питания клистронов 5045 и КИУ-12.

Для питания клистронов 5045 в комплексе ВЭПП-5 были разработаны, изготовлены,.настроены.и сданы в эксплуатацию четыре модулятора1. Параметры модуляторов, обеспечивающие работу клистрона 5045 в номинальном режиме, приведены в таблице.

Упрощенная схема модулятора для питания клистрона 5045 представлена на.рис: 9. Формирующая линия ФЛ, заряжаемая от высоковольтного зарядного устройства до удвоенного напряжения 47 кВ через зарядный дроссель, коммутируется через тиратрон ТГИ1-5000/50 на первичную обмотку импульсного трансформатора. В ФЛ используются конденсаторы с комбинированным диэлектриком на базе полипропиленовой изоляции в двух исполнениях:

♦ конденсаторы бескорпусного исполнения монтируются вместе с индуктивностями в маслонаполненный бак;

Доминирующая роль в разработке силового оборудования модуляторов, а также систем измерения, управления и защиты принадлежит сотрудникам лаборатории 6 ИЯФ, и прежде всего Ю. Ф. Токареву с группой, а также Чупыре А. Г.

Таблица 1: Параметры модулятора клистрона 5045

Зарядное напряжение ФЛ 47 кВ

Импульсное напряжение на выходе ФЛ 23.5 кВ

Импульсный ток 6.3 кА

Длительность импульса (по уровню 0.99) 3.7 мкс

Коэффициент трансформации 1:15

Неравномерность вершины 0.5%"

Нестабильность от импульса к импульсу 0.1 %

Частота следования импульсов 50 Гц

Импульсная мощность 150 МВт

Расход воды на охлаждение 30 л/мин.

Средняя потребляемая мощность 50 кВт

Габариты: (основание) х высота (4мх1.5м)х2.2м

♦ конденсаторы сухого исполнения с пластмассовыми корпусами.

Для защиты модулятора и клистрона при возможных пробоях предусмотрена клиперная цепь, состоящая из диодного столба Д1 и сопротивления Я1, согласованного с волновым сопротивлением ФЛ. Конструкция малоиндуктивного диодного столба на напряжение не менее 50 кВ и импульсный ток 6.5 кА была специально разработана для клиперной цепи, Она выполнена на базе структур от диодов ДЧЛ-320 представлена на рис. 10.

Рис. 10: Импульсный малоиндуктивный диодный столб на напряжение не менее 50 кВ и ток 6.3 кЛ

Осциллограммы токов и напряжений на клистроне представлены на рис. 11. Внешний вид модулятора представлен на рис. 12.

Три модулятора работают в течение нескольких лет непосредственно на клистроны 5045. Четвертый модулятор испытан в. йомйнальном режиме на специально {эазраббтанный эквивалент нагрузки. Работа модуляторов обеспечила получение номинальной энергии 270 МэВ на электронном ускорителе форинжектора ВЭПП-5.

1кл —•— икл

Рис. 11: Осциллограммы токов и напряжений клистрона 5045

Рис. 12: Модулятор для питания 67 МВттного клистрона 5045

Конструкция модулятора для отечественного клистрона КИУ-12 реализована на базе типового импульсного трансформатора для питания клистрона КИУ-12 и двойной формирующей линии. ДФЛ выполнена на конденсаторах К15-10-0.01/40 кВ без выводов, собранных поблочно (12 блоков) по 8 шт. в каждом блоке (см. рис. 13). Модулятор вместе с клистроном КИУ-12 исполь-

- I ■ >

Л -лг

I \/ -tr ^ I Zifctfi

у

Рис. 13: ДФЛ на конденсаторах К15-10-0.01/40 без выводов для клистрона КИУ-12

зуется в режиме напряжения на клистроне 150 кВ и обеспечивает проведение экспериментов с фотокатодной пушкой.

Модулятор на основе высоковольтной модуляторной лампы для питания клистрона для линейного коллайдера SBLC.

В соответствии с предложением DESY (Германия) в ИЯФ СО РАИ были проведена проработка модулятора на базе высоковольтной модуляторной лампы (МЛ) для питания клистрона импульсной мощностью 150 МВт, созданного в научном центре SLAC (США). Клистроны такого типа предполагалось использовать в качестве генератора СВЧ для питания ускоряющих структур линейного коллайдера SBLC. Схема модулятора на основе высоковольтной МЛ представлена на рис. 14. ФЛ выполнена на основе противорезо-

нансных контуров. Для питания накопительного конденсатора ФЛ проработано высоковольтное зарядное устройство с отбором от сети постоянной мощности2. Сеточное управление МЛ позволяет изменять длительность импульса напряжения на клистроне, корректировать его форму, а также отключать питание с клистрона при его пробое. Предусмотрена защита от пробоев МЛ с помощью закорачивающих разрядников. Сравнительный анализ модулятора на базе МЛ с традиционным модулятором показал его достоинства:

♦ возможность получения импульсов СВЧ регулируемой длительности с крутым фронтом и спадом;

♦ сравнительно малая стоимость производства и обслуживания (по оценкам);

♦ сравнительно малые размеры позволяют разместить модуляторы непосредственно у клистрона;

♦ возможность эффективной защиты клистрона в результате пробоев и в аварийных ситуациях.

Система импульсного питания многопучкового клистрона ТН1801 с импульсной мощностью 10 МВт и средней -150 кВт (TESLA - коллайдер).

Проработка системы питания была выполнена по предложению БББУ (Германия) на параметры клистрона:

♦ рабочее напряжение клистрона 110 кВ;

♦ ток клистрона 130 А;

♦ длительность импульса по вершине 1.3 мс;

♦ частота следования 10 Гц;

♦ нестабильность напряжения на вершине импульса - не более ±1%.

В процессе исследований системы питания были проработаны следующие элементы и узлы:

♦ импульсный трансформатор;

♦ схема формирования импульса;

♦ линия передачи импульса высокого напряжения-на расстояние до 3.5 км;

♦ высоковольтное зарядное устройство 3;

♦ защита от последствий пробоев.

Схема модулятора для питания клистрона мощностью 10 МВт представлена на рис. 15.

Для формирования импульса используется магнитосвязанная ФЛ в рассогласованном режиме, в качестве ключа - модуль из ЮБТ-приборов, проработанный ранее в РегшйаЪ (США).

Для дальнейшей работы в этом направлении было предложено разработать и поставить в БББУ импульсный трансформатор в

3Проработка зарядного устройства осуществлялась Чернякиным А. Д.

соответствии с проработанными предложениями. Схема ИТ для питания клистрона мощностью 10 МВт представлена на рис. 16. В ИТ используется разрезной сердечник4, состоящий из восьми

клистрона

Рис. 16: Схема импульсного трансформатора для питания клистрона мощностью 10 МВт

галет, с общим сечением 90x135 см. Он имеет длину средней линии 2.52 ми выполнен из стали электротехнической 4208 толщиной 0.3 мм. Первичные и вторичные обмотки ИТ (по четыре шт.) попарно расположены на обоих кернах сердечника. Для исключения краевых полей в высоковольтной изоляции вторичные обмотки попарно соединены со средней точкой под высоким напряжением. Каждая вторичная обмотка выполнена из 15 секций... Во-избежа-ние перенапряжений при пробоях вдоль секций обмотки введен дополнительный емкостной делитель, что обеспечивает небольшое отличие в градиентах напряжений в номинальном режиме работы

4 Изготовление сердечника осуществлялось на опытном производстве НИИЭФА.

и при пробоях. Первичная иобмотка и секции вторичной обмотки армированы металлическими экранами, исключающими пробои непосредственно на секции. В качестве главной изоляции используется трансыорматорное масло.

Внешний вид ИТ в полуразобранном виде представлен на рис. 17. Указанный трансформатор был спроектирован, изготовлен и ис-

Рис. 17: Внешний вид импульсного трансформатора в полуразобранном виде

пытан в режимах, близких к эксплуатационным. Трансформатор поставлен потребителю.

В заключении рассматриваются основные результаты работы, а также перспективы использования рассмотренных типов модуляторов для питания СВЧ приборов к линейным ускорителям, разрабатываемым в различных странах.

Список работ, опубликованных по теме диссертации:

1. Казарезов И. В. Источник импульсного релятивистского электронного пучка для генерации мощных СВЧ колебаний сантиметрового диапазона. - Дис. на соиск. учен, степени канд. техн. наук, - Новосибирск, 1985. - 153 с. . .

2. Перенапряжения в высоковольтном импульсном ускорителе /Е. А. Абрамян; С. Б. Вассерман, В. М. Долгушин, И. В. Казарезов и др.- Новосибирск, 1971. 30 с. - Препринт/Ин-т ядерной физики СО АН СССР; ИЯФ 48-71). .

3. Высоковольтные импульсные ускорители электронов Института ядерной физики (Новосибирск) для промышленных и экспериментальных целей /С. Б. Вассерман, И. В. Казарезов, В. Ф. Купенко и др. - В кн. : Труды 1У Всесоюзного совещании по ускорителям заряженных частиц,.Москва, 1974, Москва, 1977,-т. 1, с. 285-287. . ..;" " <__• ... •;.•;....

4. АС 493024 (СССР). Коммутатор для высокочастотных свя-занныхЛ контуров/ Авт. изобрет. Казарезов И. В., Баранов А. С. - Заявл. 01. 02. 1974, № 1993236/26-21; Мкласс +103 17/04. — Изобретения, пром. образцы, товарн. знаки 1975. № 43, с. 171.

5. The High Voltage Pulse Electron Generator ELIT-3A //. /. Glazkov, G. S. Krainov, I. V. Kazarezov a.o. - In: 3rd International Topical Conference on HIGH POWER ELECTRON AND ION BEAM Reseach and Technology, Novosibirsk, 1979, Novosibirsk, 1979, vol. 1, p. 208-215.

6. Высоковольтный емкостной импульсный накопитель энергии /С. Б. Вассермап, И. В. Казарезов, Е. Н. Кокин и др. - Но-воссибирск, 1980, 19 с, - (Препринт/Ин-т ядерной физики СО АН СССР; ИЯФ, 80-219).

7. Vacuum tubes for ELIT type high Voltage pulse accelerators/?. B. Vasserman, I. V. Kazarezov, E. I. Pokhlebenin a. o- In: VII International Simposium on disharge and electrical insulation in vacuum, Novosibirsk, 1976. Novosibirsk, 1976, p. 366 - 370.

8. Керамическая ускорительная трубка усовершенствованной конструкции /С. Б. Вассерман, И. В. Казарезов, Е. И. Похлебении

и др.- ПТЭ, 1976, № 5, с. 27 - 29.

9.Генератор электронного пучка для макета СВЧ - генератора ВЛЭППа/5. Е. Балакин, Ю. Г. Бамбуров, СБ. Вассерман, И. В. Казарезов и др. - В кн. : Вопросы атомной науки н техники, серия "Техника физического эксперимента". Харьков, 1982, вып. 1(10), с. 6-8.

10.Бамбуров Ю. Г., Казарезов И. В. Система питания и управления пушкой для импульсного сильноточного ускорителя электронов. - ПТЭ, 1982, № 5, с. 121 - 123.

11. Генератор электронного пучка ЭЛИТ-Л2 /В. Е. Балакин, 10. Г. Бамбуров, В. М. Долгушин, И. В; Казарезов и др. - В кн. : IX Всесоюзный симпозиум по сильноточной электронике: Тез. докл., Новосибирск, 1982. Томск, т. 11, с. 97 - 100.

12. Повышение параметров ускорителя ЭЛИТ-Л: источника питания СВЧ генератора /В. Е. Балакип, 10. Г. Бамбуров, В. М. Долгушин, И. В. Казарезов и др. - В кн. : 1У Всесоюзный симпозиум по сильноточной электронике: Тез. докл., Новосибирск, 1982. Томск, 1982, т. 2, с. 101 - 104.

13. Испытание ускоряющих секций линейного ускорителя ВЛЭПП /В. Е. Балакин, Ю. Г. Бамбуров, О. II. Брежнев, А. В. Цуканов, М. Н. Захваткин, Б. В. Иванов, И. В. Казарезов и др. - В кн. : Труды восьмого Всесоюзного совещания по ускорителям заряженных частиц, Протвино, 1982. Дубна, 1983, т. П, с. 409 - 413.

14. Мощный импульсный источник на тиристорах для питания электрофизических установок /И. В. Казарезов, А. Ф. Серов, 10. Ф. Токарев и др. - Новосибирск, 1984, 14 с. - (Препринт/Ин-т ядерн. физики СО ЛН СССР: ИЯФ 84-12)

15. Элементы электронно-оптической системы ускорителя ЭЛИТ-Л2 /В. Е. Балакин, В. М. Долгушин, И. В. Казарезов и др.- Новосибирск, 1984, 12 с. (Препринт/Ин-т Ядерн. физики СО АН СССР: ИЯФ 84-8).

16. Бамбуров 10. Г., Казарезов И. В., Кокин Е. Н. Тиратрон-ный коммутатор для высокочастотного трансформатора Тесла с повышенной частотой следования импульсов. - ПТЭ, 1984, № 3, с. 104 - 105.

17. Всигяев Ю. Д., Казарезов И. В., Крючков А. М. Секционированные высоковольтные металлокерамические изоляторы для I ускорительных трубок. - Новосибирск, 1988, 12 с. - (Препринт /Ин-т ядерн. Физики СО АН СССР; 88-143) )

18. Малогабаритный высокочастотный разделительный трансформатор для питания устройств, расположенных под выссоким потенциалом / Ю. Д. Валяев, И. В. Казарезов, В. Л. Кузнецов и \ др. - Новосибирск, 1989, 26 с. - (Препринт/Ин-т ядрн. физики 'j СО АН СССР; ИЯФ 89-160). '

19. Каскадные генераторы для ускорения электронно-ионных пучков /А. Ф. Булушев, Ю. Д. Валяев, Н. С. Диканский И. В. Казарезов и др.- Новосибирск, 1990, 13 с. - (Препринт/Ин-т Ядерн. Физики СО АН СССР; ИЯФ 90-79).

20. А 100 MW electron source with extremely high beam area compression /Y V. Baryshev, I.. V. Kazarezov, E. V. Kozyrev a.o. -Nuclear Instruments & Methods in Physics Reseach, Section A, 340, 1994, p. 241 - 258. j

21. Modulator for klystron 5045 /V. E. Akimov, N. S. Dikansky, ; B. S. Estrin, L V. Kazarezov a. o.In: Proceedings of the 1995 Particle Accelerator Conference and International Conference on High Energy Accelerators. Dallas, USA. 1-5 May 1995, v. 2, p. 1263 - 1265.

22. Electron-positron preinjector of VEPP-5 complex /A. V.Aleksandrov, M. S. Avilov, P. A. Bak, I. V. Kazarezov a. o. - In: Proceeding of the XVIII Intenational Linear Accelerator Conference 23-26 August 1996, Geneva, Switzerland, v. 2, p. .821 - 823.

23. Форинжектор Ускорительно-накопительного комплекса ВЭПП-5 Состояние работ /Л/. С. Авилов, А. В. Александров, А. В. Ап-тошин, И. В. Казарезов и др. - В кн. : Материалы XV конференции по ускорителям заряженнных частиц, Протвино, 22-26 октября 1996. Протвино, 1996, т. 1, с. 73 - 78.

24. Форинжектор комплекса ВЭПП-5 Состояние работ /М. С. Авилов ;А. Ё Александров, Л. В. Антошии, Й. В> Казарезов и др. - В кн. : Вопросы атомной науки и техники, серия4. "Ядерно - физические исследования", Харьков, 1997, выпуск 2, 3 (29,30), с. 36 - 38.

25. Switch Tube Pulser for a 150 MW Klystron. /P. Bah, M. Bieler, A. Cherniackine, A. Goncharov, I. Kazarezov a. ©.Internal report, DESY, M 97-03, February, 1997, 72 p.

26. Прототип форинжектора ВЭПП-5/ М. С. Авилов ,А. В Александров, А. В. Антошин, И. В. Казарезов и др - В кн. : Вопросы атомной науки и техники, серия: "Ядерно - физические исследования", Харьков, 1997, выпуск 2,3 (29, 30) с. 125 - 127.

27. Казарезов И. В. Мощный высоковольтный полупроводниковый клиперный вентиль для импульсных модуляторов мощностью сотни МВт. - В кн. : Вопросы атомной науки и техники, серия: "Ядерно - физические исследования", Харьков, 1997, выпуск 2, 3 (29, 30), с. 173-175.

28. Модуляторы для питания мощных импульсных клистронов сантиметрового диапазона/ В. Е. А кимов, п. А. Бак, Р. X. Га-лимов, И. В. Казарезов и др.- В кн. : Вопросы атомной науки и техники, серия:. "Ядерно - физические исследования", Харьков, 1997, выпуск 4, 5 (31, 32) с. 21 - 23.

29. Kazarezov I. V. Glass Capacitors K15-10 in Pulse High Voltage Generators. - In: Proceedings of the VII International Workshop on Linear Colliders, Sept. 29 - Oct. 3, 1997, Zvenigorod, Russia /Ed. by V. Balakin, Protvino Branch of the INP, 1997, v. 2, p. 950 - 956.

30. Modulators for Klystrons 5045/ V. E. Akimov, B. S. Estrin, I. V. Kazarezov a. o.~ In: Proceedings of the VII International Workshop on Linear Colliders, Sept. 29 - Oct. 3, 1997, Zvenigorod, Russia /Ed. by V. Balakin, Protvini Branch of the INP, 1997, v. 2, p. 947 - 949.

31. Kazarezov I. V., Krainov G. S. Pulse transformer for NLC klystron. - In: Third Annual Klystron-Modulator Workshop, June 23-25, 1998, http://www.slac.stanford.edu/grp/kly/mkw/i.htm.

32. Final Report on Hard Tube Pulser Activities at DESY/ M. Bieler, S. Choroba, J. Hameister, I. V. Kazarezov a. o. - In: Proceeding of European Particle Accelerator Conf. Stockholm, 22-26 June, 1998, p. 2269 - 2271.

33. Kazarezov I. V., Korepanov Л. A .Matching of pulse forming network and pulse transformer parameters in pulse modulator cirquits for a klystron power supply. - В кн. : Вопросы атомной науки

и техники, серия: "Ядерно - физические исследования", Харьков, 1999, выпуск 4 (29, 30), с. 44 - 46.

34. Akimov V. Е, Kazarezov I. V., Korepanov A. Л.200 kV Pulse generator for a power supply of the electron gun for the complex VEPP-5 Preigector.- В кн.: Вопросы атомной науки и техники, серия: "Ядерно - физические исследования", Харьков, 1999, выпуск 4 (29,30), с. 46-48.

35. 100 МВт источник электронов для 7 ГГц импульсного маг-никона/Я. А. Запрягаев, Е. В. Козырев, И. В. Казарезов и др-Новосибирск, 1998. 30 с. - (Препринт/Ин-т ядерн. Физики СО РАН; ИЯФ 98-70)

36. Kazarezov I. AOperating Parameters of Sitall Capacitors. -In: Third Annual Klystron-Modulator Workshop, June 23-25, 1998, http: //www. slac. stanford.edu/grp/kly/mkw/ il.htm

37. Modulator based on K15-10 capacitors for a power supply of the KIU-12 klystron. /V. E. Akimov, P. A. Bak, I. V. Kazarezov a., о- В кн. : Вопросы атомной науки и техники, серия: "Ядерно -♦физические исследования", Харьков, 1999, №3, с. 50 - 52.

38. Hard Tube Pulser for a 150 MW Klystron/ P. A. Bak, M.Bieler A..D. Cherniackine, I. V. Kazarezov а. о- В кн.. : Вопросы атомной науки и техники, серия: "Ядерно - физические исследования", Харьков, 1999, № 4, с. 42 - 44.

39. Испытание ускоряющей секции форинжектора ВЭПП-5/ М. С. Авилов, А. В Александров, А. В. Антошин, И. В. Казарезов и др. - Новосибирск, 2000, 30 с - (Препринт/Ин-т ядерн.. Физики СО РАН; ИЯФ 2000-26).

40. Казарезов И. В, Корепанов А. Л.Согласование параметров формирующих линий и импульсных трансформаторов в схемах импульсных модуляторов для питания мощных клистронов. - В кн. :Материалы XVII совещания по ускорителям заряженнных частиц, Протвино, 17-20 октября 2000. Протвино, 2000, т. 1, с. 126 - 129.

41» Система управления, защиты и контроля модулятора клистрона 6045 и клистронного поста/ Я» Л. Бак, К. В. Губин, Й. В. Казарезов и др.- В кн» : Материалы XVII совещания по ускорителям заряженнных частиц, Протвино, 17-20 октября .2000. Прот-

вино, 2000, т. 1, с. 118 - 121.

42. Акимов А. В., Казарезов И. В., Корепанов А. Л.Искажения фронта импульса напряжения при его передаче по коаксиальному кабелю. - "Электричество", 2001, № 4, с. 52 - 54.

43. Pulse modulators for the VEPP-5 injector complex klystron power supply /A. V. Akimov, V. E. Akimov, P. A. Bak, I. V. Kazarezov а. о- В кн. : Вопросы атомной науки и техники, серия: "Ядерно

- физические исследования", Харьков, 2001, №3, с. 92 - 94.

44. 200-keV electron beam pulse source for the complex VEPP-5 pteinjector/V. E. Akimov , I. V. Kazarezov , A. A. Korepanov a. о- В кн. : Вопросы атомной науки и техники, серия: "Ядерно -физические исследования", Харьков, 2001, №3, с. 111 - 113.

45. A pulse transformerfor a 10 MW klystron power supply/ P. A. Bak , I. V. Kazarezov , V. V. Kobets a. o.~ В кн. : Вопросы атомной науки и техники, серия: "Ядерно - физические исследования", Харьков, 2001, выпуск 5(39), с. 125 - 127.

46. Akimov A. V., Kazarezov 7. F.Cliper circuit of pulse modulator used for klystron-5045 power supply. - В кн. : Вопросы атомной науки и техники, серия: "Ядерно - физические исследования", Харьков, 2001, №5, с. 122-124.

47. Pulse power supply sistem for the 10 MW Tesla klystron/ A. Akimov, P. A. Chernyakin, A. Gamp, I. Kazarezov а. о- Новосибирск, 2002, 52 p. - (Препринт / Ин-т ядерной физики СО РАН; BINP 2002-59)

КАЗАРЕЗОВ И.В.

Генераторы высокого напряжения для питания мощных импульсных источников СВЧ линейных ускорителей

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Сдано в набор 9.02.2004 г. Подписано к печати 10.02.2004 г. Формат 100x90 1/16 Объем 2,3 печ.л., 1,9 уч.-изд.л. Тираж 100 экз. Бесплатно. Заказ № 9 Обработано на IBM PC и отпечатано на ротапринте ИЯФ им. Г.И. Будкера СО РАН Новосибирск, 630090, пр. академика Лаврентьева, 11.

IP - 4188

Введение

1 Генераторы высокого напряжения для питания мощных импульсных СВЧ приборов

2 Основные компоненты схем импульсных генераторов

§2.1 Формирующие линии и импульсные трансформаторы в схемах модуляторов

Формирующие линии.

Импульсные трансформаторы и ФЛ. Влияние параметров ИТ на искажение формы импульса напряжения на нагрузке.

Влияние конструкции импульсного трансформатора на его параметры

§2.2 Конденсаторы для формирования импульсов высокого напряжения.

Конденсаторы с пленочным диэлектриком.

Рабочие характеристики ситалловых конденсаторов К15-10.

§2.3 Высоковольтные ключи и диоды.

Требования к ключам.

Твердотельные ключи.

Газоразрядные ключи.

Импульсные высоковольтные клиперные диоды.

§2.4 Высоковольтные зарядные устройства для емкостных накопителей энергии

Схема с постоянным зарядным током.

Схема заряда с постоянной отбираемой мощностью.

Одноконтурное зарядное устройство с постоянной отбираемой мощностью . 91 Зарядная цепь с дросселем на стороне выпрямленного напряжения (колебательный заряд).

Зарядное устройство с питанием от источника переменного напряжения. . . 96 3 Высоковольтная изоляция и возможности ее защиты от последствий про

§3.1 Вакуумная высоковольтная изоляция.

Электрическая прочность вакуумных промежутков.

Поверхностная изоляция в вакууме.

§3.2 Масляная и газовая изоляция в генераторах высокого напряжения.

Масляная высоковольтная изоляция.

Газовая высоковольтная изоляция.

4 Высоковольтные импульсные генераторы для питания разных типов СВЧ приборов.

§4.1 Ускорители ЭЛИТ-JI и ЭЛИТ-Л2 для питания прототипов клистронов комплекса ВЛЭПП

Схема формирования импульсов и выбор источника высокого напряжения . . 120 Электронно-оптическая система и конструкция ускорительной трубки

Блок управления пушкой.

Коммутаторы первичного контура ускорителей.

Ускоритель ЭЛИТ-Л

Ускоритель ЭЛИТ-Л

§4.2 Генератор электронного пучка для питания магникона — СВЧ прибора с круговой разверткой.

Схема генератора электронного пучка мощностью 100 МВт.

Зарядное устройство

Модулятор.

Импульсный трансформатор.

Электронно-оптическая система.

Проходной изолятор.

Система диагностики пучка.

§4.3 Модуляторы для клистронов 5045 и КИУ-12 форинжектора ВЭПП-5.

Параметры форинжектора ВЭПП-5 и клистрона

Параметры модулятора.

Принципиальная схема модулятора.

Выбор элементов модулятора.

Конструктивное исполнение модулятора.

Опыт эксплуатации.

Модулятор с ДФЛ на базе конденсаторов К15-10 для питания клистрона

КИУ-12.

§4.4 Модулятор на основе высоковольтной модуляторной лампы для питания клистронов линейного коллайдера SBLC.

Технические характеристики клистрона и модуляторной лампы

Схемные решения модулятора.

Защита от последствий пробоев.

Источник высокого напряжения.

Малогабаритный высокочастотный трансформатор для передачи мощности

Блок сеточного управления.

Конструкция модулятора.

§4.5 Система импульсного питания 10 мегаваттного клистрона для проекта коллайдера TESLA

Требования к модулятору для питания клистрона ТН1801.

Характеристики клистрона ТН1801.

Импульсный трансформатор.

Схемы формирования импульсов напряжения на клистроне.

Линия передачи импульсов.

Магнитная связь и нелинейность нагрузки. КПД схемы формирования импульсов

Зарядное устройство

Линейные ускорители и коллайдеры в настоящее время являются одним из наиболее перспективных инструментов для исследования свойств материи и элементарных частиц. Их преимущества в большей мере проявляются в области высоких энергий, требуемых для решения многих проблем физики элементарных частиц, в частности: изучения свойств недавно открытого ^-кварка, поиска хиггсовских частиц, исследования вопросов о существовании суперсимметрии и т.д.

Идея использования электрон-позитронных встречных пучков на основе линейных ускорителей начала прорабатываться в Институте ядерной физики в конце шестидесятых годов и позднее получила отражение в многочисленных научных публикациях, (см. например, [1-3]). В семидесятые годы в ИЯФ была создана лаборатория, а позднее организован в Протвино филиал Института ядерной Физики для проработки коллайдера на встречных линейных электрон-позитронных пучках (ВЛЭПП). В результате работ по программе ВЛЭПП были исследованы основные проблемы, требующие решения при создании линейных коллайдеров нового поколения, а именно [4]:

• увеличение ускоряющего градиента на порядок;

• увеличение мощности СВЧ источников на два-три порядка;

• улучшение точности юстировки элементов ускорителя на два-три порядка;

• удешевление в несколько раз системы высоковольтного питания СВЧ источников.

Разработка метода встречных линейных пучков в конце восьмидесятых годов приобретает международный характер, и в настоящее время работы в этом направлении ведутся в США, Японии, Германии и Швейцарии (Церн). Для эффективного решения комплекса проблем, связанных с разработкой и созданием электрон-позитронных линейных коллайдеров ТэВ-го диапазона, организована международная коллаборация International

Committee for Future Accelerators (ICFA), объединяющая около 20 научных учреждений в Европе, Азии и США. Задача коллаборации - скоординировать усилия научных лабораторий для создания линейных электрон-позитронных коллайдеров с начальной светимостью

1033 см-2с-1, энергией в центре масс 500 и более ГэВ и возможностью повышения светимости до 1034 см-2с-1.

Коротко остановимся на наиболее известных разрабатывавшихся и разрабатываемых проектах линейных электрон-позитронных коллайдеров.

ВЛЭПП (Встречные линейные электрон-позитронные пучки). Отличительная особенность проекта - использование клистрона с питанием от источника постоянного напряжения без традиционных модулятора и импульсного трансформатора, функции управления выполняет сетка клистрона. Такой подход позволил существенно удешевить стоимость коллайдера за счет исключения одной из наиболее дорогостоящих частей — модулятора с импульсным трансформатором. Однако, при этом предъявляются дополнительные требования к электрической прочности клистрона, а введение управляющей сетки ухудшает качество пучка, что отрицательно сказывается на характеристиках клистрона.

Рабочая частота структур ВЛЭППа равна 14 ГГц [5]. Применение такой частоты позволяет сократить размеры коллайдера за счет повышенного темпа ускорения (порядка 100 МэВ/м) и, соответственно, снизить его стоимость. Вместе с тем при этом возрастают требования к точности исполнения элементов ускоряющих структур, фокусирующих магнитов и клистронов.

Несмотря на успешную проработку основных узлов комплекса ВЛЭПП работы по нему приостановлены из-за прекращения финансирования темы.

NLC (Next Linear Collider, SLAC, Stanford, США) [6,7]. NLC проектируется на частоту 11.4 ГГц, что в четыре раза выше рабочей частоты существующего SLC (Stanford Linear Collider). Основное достоинство NLC - возможность его реализации на повышенные параметры (энергия в центре масс от 0.5 до 1 ТэВ, темп ускорения 50 МэВ/м и светимость

1034 см-2с-1) на той же длине, что и SLC (100 ГэВ) за счет повышения темпа ускорения. Недостатком же является ужесточение допусков на конструкцию ускоряющих структур и фокусирующих магнитов.

NLC прорабатывается в коллаборации с другими научными центрами США - FNAL (Fermi National Accelerator Laboratory), LBNL (Lawrence Berkeley National Laboratory) и LLNL (Lawrence Livermore National Laboratory). В настоящее время ведутся работы по уменьшению длины коллайдера, числа клистронов и модуляторов, замене тиратронов в модуляторах на полупроводниковые ключи. Изучаются также другие возможности удешевления стоимости проекта. Исследования последних лет [8,9], однако, показали, что при полномасштабных испытаниях ускоряющих структур при наработке свыше 500 часов пробои в них появляются уже при градиентах 40-50 МВ/м, что потребовало дополнительных исследований по изучению механизмов пробоя структур [10].

JLC (Japan Linear Collider) [11]. JLC разрабатывается в научном центре КЕК (Tsukuba, Япония). Коллектив КЕК работает в коллаборации со SLAC и по параметрам их проекты очень близки.

TESLA (TeV Superconducting Linear Accelerator, DESY, Германия) [12,13]. Коллайдер TESLA на энергии 0.5-1 ТэВ прорабатывается на базе сверхпроводящих ускоряющих резонаторов с рабочей частотой 1.3 ГГц. Использование сверхпроводящих резонаторов позволяет снизить импульсную СВЧ мощность питания. Такой резонатор является в сущности умножителем мощности, запасающим энергию за относительно большой период (порядка 1 мс) от клистрона с относительно низкой импульсной СВЧ мощностью. Достоинство проекта TESLA - пониженные требования к допускам, юстировке и точности структур системы, недостаток - большие затраты на изготовление и эксплуатацию сверхпроводящих структур с учетом специфики применения криогенного оборудования.

На экспериментальной установке TTF (TESLA Test Facility) на трех секциях получены средние рабочие градиенты 16, 20.5 и 22 МВ/м [14], что соответствует рабочему темпу ускорения на первом этапе создания ускорительного комплекса на энергию 0.5 ТэВ. Исследуются и новые технологии с целью повысить рабочие градиенты в резонаторах. Так, согласно [14], достигнуты пробивные градиенты в пределах 45 МВ/м на сверхпроводящих ускоряющих резонаторах, изготовленных методами гидрообработки давлением.

По имеющимся данным, правительством ФРГ принято решение выполнять работы по TESLA-коллайдеру только совместно с другими государствами из-за высокой стоимости проекта, поэтому финансирование указанной работы существенно сократилось.

SBLC (S-Band Linear Collider) [15]. SBLC был предложен также ускорительным центром DESY. Его рабочая частота 3 ГГц. Достоинство проекта - большой опыт создания таких систем с учетом существующего коллайдера SLC в SLACe. В настоящее время принято решение сосредоточить усилия на реализации одного коллайдера - TESLA, поэтому работы над SBLC прекращены.

CLIC (Compact Linear Collider, ЦЕРН, Швейцария) [16]. CLIC - линейный коллай-дер с энергией в центре масс 0.5-5 ТэВ, темпом ускорения 150 МэВ/м и светимостью 1034 -г 1035 см-2с-1 представляет собой коллайдер другого класса. Линейный ускоритель с обычной проводимостью на частоту 937 МГц используется для ускорения сильноточного возбуждающего пучка до энергии порядка 1 ГэВ. Возбуждающий пучок состоит из цуга банчей, причем, расстояние между последними равно длине волны, соответствующей частоте 30 ГГц. Эти банчи проходят через низкоимпедансные преобразующие структуры, в которых генерируется пиковая СВЧ мощность на уровне 90 МВт на частоте 30 ГГц с длительностью 12 не. Эта мощность передается от структур по волноводам к ускоряющим секциям главного ускорителя.

На отдельных экспериментальных ячейках получены предельно высокие рабочие градиенты до 290 МВ/м, начало пробоев в резонаторе зафиксировано при градиентах на поверхности порядка 500 МВ/м, сплошные пробои начинаются при 759 МВ/м. На секции длиной 0.5 м были получены предельная СВЧ мощность 27 МВт, максимальный средний рабочий градиент 59 МВ/м, энергия 55 МэВ при тестовом пучке с зарядом 0.7 нК. При испытаниях в указанных режимах отмечено повреждение поверхности резонаторов, что требует дополнительного изучения этого явления.

В таблице 0.1 приведены основные параметры линейных коллайдеров, проектируемых вышеуказанными научными лабораториями.

Наряду с исследованиями линейных коллайдеров на энергии порядка 1 ТэВ и более в настоящее время ведутся работы в направлении модернизации и создания ускорителей на уже освоенные энергии (в пределах 1-10 ГэВ), но при светимостях, на два-три порядка превышающих достигнутый уровень (более чем 1033 см-2с-1). Такие ускорители принято называть фабриками [18,19]. Эксперименты в указанном диапазоне энергий представляются для физиков весьма привлекательными, особенно при характерном для фабрик огромном количестве частиц соответсвующих видов, рождающихся при столкновении их пучков.

В ИЯФ СО РАН в средине девяностых годов были начаты работы по созданию ускорительного комплекса ВЭПП-5 [20]. Предполагалось, что комплекс будет включать в себя фи с — т-фабрики. В связи с отсутствием финансирования программы планы работ по ней пришлось скорректировать. В настоящее время основные усилия направлены на создание инжекционного комплекса ВЭПП-5 и коллайдера ВЭПП-2000.

TESLA SBLC JLC SLC NLC TBN1C ВЛЭПП CLIC Инж. ВЭПП-5

ГГц 1.3 3.0 11.4 2.856 11.4 11.4 14 30 2.856

Е1,МВ/м 25 21 73 20 50 100 100 80 25

Р2,МВт/м 25 21 73 12 50 200 120 144 след) Гц 10 60 150 180 180 120 300 2530 50

Рабочая длина, км 20 30.2 9.5 14.2 7.1 5.8 7.3 0.08

Мощность, потребляемая от сети, МВт 154 139 114 24 103 106 57 100 1

Число клистронов 560 2517 3608 235 3940 1400 4

Длительность импульса, мкс 1400 2.8 2.8 3.7 2.80 0.012 0.5 0.012 3.7

Электронный КПД, % 65 45 50 42 45/33 45 60 43 42

Пиковая выходная мощность, МВт 10 150 65 67 75 150 67

Рабочее напряжение, кВ 110 535 560 350 500 1000 350

Ток,А 130 700 503 414 2 x 265 300 414

Коффициент трансформации ИТ 1:12 1:17 1:7 1:15 1:14 1:15

Напряжение на ФЛ, кВ 10 50 80 47 80 1150 47

Ток через ключ, к А 1.56 16 8 6.3 7.42 6.3 н

Ol а а а р> О о Я О ш я Е л я

9> П 9> S п> н •о с й Я я л 5< Я К X к о й й 9> S Л

•о о се я

9> w Я л •с я Я а о •о to р>

СЛ О о П

07 а

Инжекционный комплекс (ИК) включает в себя форинжектор и накопитель - охладитель на энергию электронов и позитронов 510 МэВ, а также каналы для инжекции пучков в разрабатываемый коллайдер ВЭПП-2000 и существующий комплекс ВЭПП-3 - ВЭПП-4.

Форинжектор ИК ВЭПП-5, в свою очередь, включает в себя линейный ускоритель электронов на энергию 300 МэВ, изохронный поворот на 180°, конверсионную систему и линейный ускоритель электронов и позитронов на энергию 510 МэВ.

В приведенной выше таблице 0.1 наряду с параметрами линейных коллайдеров на энергии порядка 500 ГэВ и выше, разрабатываемых в ряде научных лабораторий мира, приведены также параметры форинжектора комплекса ВЭПП-5, создание которого в настоящее время близко к завершению.

Реализация перечисленных проектов потребовала использования импульсных источников СВЧ мощностью несколько сот МВт. Для их питания потребовались модуляторы на еще большую мощность (с учетом коэффициента полезного действия СВЧ приборов т? = 0.45 4-0.7).

Как отмечается в [21], модуляторы для питания клистронов в линейных ускорителях и коллайдерах являются наиболее дорогостоящими фрагментами комплексов как в разработке и производстве, так и в эксплуатации. Предлагаемая работа и посвящена разработке и созданию модуляторов и генераторов высокого напряжения для питания импульсных СВЧ приборов линейных ускорителей (коллайдеров) разного типа.

Целью работы является разработка и создание модуляторов и генераторов высокого напряжения для питания клистронов в линейном коллайдере комплекса ВЛЭПП, клистронов 5045 инжекционного комплекса ВЭПП-5, семимегагерцоыого магникона а также концептуальная проработка модуляторов для питания клистронов к линейным коллайдерам SBLC и TESLA (DESY, Германия).

Научная новизна работы состоит в следующем:

1. Обоснована, исследовала схема и разработана конструкция источника импульсного релятивистского электронного пучка мощностью сотни МВт.

2. Исследована работа ускорительных трубок на большие импульсные токи (до 400800 А) и напряжения (до 2 MB).

3. Изучена работоспособность конденсаторов К15-10 в импульсном режиме, разработана методика разбраковки конденсаторов по уровню частичных разрядов, на их базе и созданы емкостные накопители энергии и высоковольтные формирующие линии.

4. Предложены и исследованы схемы модуляторов с рекуперацией энергии, разработаны схемы полупроводниковых коммутаторов с рекуперацией энергии.

5. Предложена и исследована серия схем модуляторов мощностью сотни МВт для питания импульсных СВЧ-приборов сантиметрового диапазона.

6. Предложены и разработаны импульсные трансформаторы мощностью в десятки мегаватт и средней - до 200 киловатт.

7. Проработаны модуляторы для питания клистронов к линейным коллайдерам SBLC и TESLA.

Практическая ценность работы. Полученные научные результаты использованы при разработке источников импульсного релятивистского электронного пучка для генерации мощных СВЧ-колебаний. Разработанные источники типа ЭЛИТ-Л и ЭЛИТ-Л2 в течение нескольких лет использовались для исследований и отработки СВЧ-генераторов и ускоряющих структур комплекса ВЛЭПП. Кроме того, ускорители подобного типа нашли и могут найти применение для прикладных целей, когда требуется большая импульсная мощность при малом энергетическом разбросе.

Разработан и создан модулятор вместе с импульсным трансформатором и высоковольтным вакуумным изолятором для питания импульсного СВЧ-прибора — магникона.

Разработаны, изготовлены, отлажены и запущены четыре модулятора на импульсную мощность 150 МВт каждый для клистронов 5045, питающих ускоряющие структуры форинжектора ВЭПП-5.

Доработан импульсный модулятор для питания клистрона КИУ-12 (разработана формирующая линия на конденсаторах К15-10). Указанный клистронный пост использовался для исследований макетов ускоряющих структур форинжектора ВЭПП-5, в настоящее время он применяется для экспериментов по генерации пучков элетронов с помощью фотокатодов.

Разработан и создан импульсный трансформатор для питания многопучкового клистрона ТШ801 (TESLA - коллайдер) с импульсной мощностью 10 МВт и средней - 150 кВт,

Автор выносит на защиту следующие работы, проведенные под руководством автора или при его самом непосредственном участии:

• обоснование и выбор основных компонентов и узлов генераторов для питания мощных импульсных источников СВЧ;

• обоснование и выбор системы питания СВЧ-генераторов для комплекса ВЛЭПП;

• методы защиты СВЧ-приборов и модуляторов от энерговыделения при пробое высоковольтной изоляции;

• разработка модуляторов для питания клистронов инжекционного комплекса ВЭПП-5, а также модулятора для питания 7 ГГц импульсного магникона;

• концептуальная проработка систем питания для клистронов импульсной мощностью 150 МВт (линейный коллайдер SBLC) и 10 МВт (TESLA линейного коллайдера).

Апробация диссертации. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на IV Всесоюзном совещании по ускорителям заряженных частиц, Москва, октябрь, 1974 г., на VII Международном симпозиуме по разрядам и электрической изоляции в вакууме, Новосибирск, 1976 г., на VI Всесоюзном совещании по линейным ускорителям, Харьков, июнь 1981 г., на IV Всесоюзном симпозиуме по сильноточной электронике, Новосибирск, март 1982 г., на Международной конференции по ускорителям заряженных частиц, Даллас, США, 1-5 мая 1995 г, на III Международном рабочем совещании по линейным коллайдерам, 29 сентября-3 октября 1997 г., Звенигород, на Европейской конференции по ускорителям заряженных частиц, 1998 г., Стокгольм, на III Международном рабочем совещании по модуляторам и клистронам для линейных коллайдеров, 23-25 июня 1998 г., SLAC, Пало-Альто, США, на XV (сентябрь 1997 г.), XVI (сентябрь 1999 г.) XVII (сентябрь 2001 г.) и XVIII (сентябрь 2003 г.)Международном семинаре по ускорителям заряженных частиц, Алушта, Крым, Украина, на XVII совещании по ускорителям заряженных частиц, 17-20 октября 2000 г., г. Протвино и на семинарах ускорительных лабораторий ИЯФ СО РАН.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 47 работ и, в том числе, получено одно авторское свидетельство.

Диссертация состоит из введения, четырех глав и заключения.

Эти выводы основаны на исследованиях и эскизном проектировании и они должны подтвердиться экспериментами и практическими работами. Для окончательного заключения о целесообразности использования модулятора на базе МЛ для линейных коллайдерав необходимо выполнить ряд экспериментальных работ, в частности:

• разработка и исследование МЛ в рабочем режиме;

• разработка и исследование модулятора на базе МЛ.

Окончательное заключение должно основываться на полномасштабных испытаниях модулятора с клистроном в номинальном и предельных режимах.

4.5 Система импульсного питания 10 мегаваттного клистрона для проекта коллайдера TESLA

Как сообщалось выше, в DESY прорабатывается электрон-позитронный коллайдер TESLA-500, состоящий из двух линейных ускорителей на энергию 250 ГэВ каждый, с темпом ускорения частиц 15 -j- 25 МэВ/м, рабочей частотой для питания СВЧ структур 1.3 ГГц. Питание СВЧ структур планируется осуществлять от клистронов ТН1801 мощностью 10 МВт каждый, разрабатываемых фирмой Thales Electronics Device (Франция). Общее количество клистронов в комлексе — 560 шт. Клистроны предполагается размещать вдоль ускоряющих структур из расчета один клистрон на 50 м. В связи с ограниченными размерами тоннеля модуляторы для питания клистронов вместе с силовым оборудованием будут размещены в специализированных криомодулях, расположенных на расстоянии 5 км между собой. Общее количество клистронов, располагаемых между двумя зданиями, составляет 100 шт. Параллельно с работами над TESLA-коллайдером ведутся работы над проектом TESLA Test Facility (TTF) на энергию 500 МэВ, с темпом ускорения частиц 15 МэВ/м и количеством криомодулей 8 шт. Частота питания СВЧ структур, как и для TESLA - 500, составляет 1.3 ГГц. Проведение работ над TTF обусловлено необходимостью экспериментального исследования ряда проблем, связанных с созданием TESLA - 500, в частности:

• отработка конструкции и технологии изготовления сверхпроводящих резонаторов;

• получение предельных градиентов в ускоряющих секциях;

• отработка надежной системы высокочастотного питания ускоряющих секций.

Требования к модулятору для питания клистрона ТН1801

Разработка модуляторов для питания клистронов в TTF имела целью обеспечить прежде всего провеление исследований, необходимых для создания коллайдера TESLA -500, но не отвечала всей совокупности требований, предъявляемых к будущему типовому модулятору TESLA-500. Питание каждого модулятора в TTF осуществляется от индивидуального зарядного устройства. При разработке же коллайдера необходимо оценить целесообразность выполнения питания модуляторов либо от индивидуальных зарядных устройств либо же от общего зарядного устройства. При работе ускорительного комплекса с общей потребляемой мощностью около 100 МВт проблема обеспечения постоянства отбора мощности от сети также становится весьма актуальным.

В проекте TTF модулятор вместе с силовым питанием располагается рядом с клистроном [12,13,28], поэтому длина питающей трассы от модулятора до повышающего импульсного трансформатора, конструктивно расположенного в одном баке с клистроном, не превышает одного - двух метров. В проекте же TESLA-коллайдера максимальное расстояние от модулятора до клистрона без учета глубины тоннеля будет составлять 2.5 км. С учетом реальной прокладки максимальная длина фидерной линии может быть в пределах 3 км. В связи с этим необходимо провести анализ влияния фидерной линии на параметры импульса и осуществить расчет и ее выбор.

Проектирование первых моделей импульсного трансформатора для питания клистрона велось без учета реальных размеров тоннеля, в котором будет установлена система питания клистрона (это и не требовалось для TTF). Последующий анализ показал, что для размещения клистрона с трансформатором в тоннеле следует уменьшать размеры трансформатора и менять его компоновку. К тому же, реальное значение индуктивности рассеяния ИТ не позволяет обеспечить длительность фронта импульса в пределах 100 мкс. Схема модулятора [28,29,196] (см. рис. 1.2 гл. 1) обеспечивает необходимое качество импульса на клистроне, но требует повышенной энергоемкости основного накопителя, а также дополнительных высоковольтных ключей и диодов для контура коррекции. Сложная система зашиты от пробоев в клистроне также вынуждает использовать дополнительные элементы, как то: высоковольтные ключи, игнитроны, схемы управления, требующие высокой надежности работы в течение длительного времени. Поэтому для реализации проекта коллайдера приходится прорабатывать варианты модуляторов, свободные от указанных недостатков. Ниже рассматривается один из вариантов решения этой задачи [55,100]. Работа велась в соответствии с техническими требованиями (ТТ), сформулированными заказчиком: рабочее напряжение на клистроне 110 кВ рабочий ток клистрона 130 А

КПД клистрона, не менее 70 % напряжение накала катода, не более 11 В ток накала катода, не более 60 А максимально допустимая энергия, рассеиваемая в клистроне при пробое 20 Дж длительность импульса (по вершине) 1.3 мс длительность фронта импульса <100 мкс неравномерность на вершине импульса, не более ±1 % частота следования импульсов 5 Гц потери в импульсном трансформаторе < 1 % максимальное расстояние между модулятором и ИТ 3 км среднее расстояние 1.75 км средние потери в передающей линии < 2 % общий КПД модулятора с учетом влияния фронта импульсса 85 % габаритные размеры импульсного трансформатора, не более 1.2 м ширины х1.4м высоты длина импульсного трансформатра около 3 м

При выполнении технического задания (ТЗ) проработаны четыре основных узла модулятора:

• импульсный трансформатор;

• схема формирования импульсов высокого напряжения;

• высоковольтное зарядное устройство;

• линия передачи импульса от модулятора до импульсного трансформатора.

Характеристики клистрона ТН1801

Для питания ускоряющих структур TESLA-коллайдера фирмой Thales Electron Devices (Velizy, Франция) разработан новый мощный импульсный высокоэффективный многопучковый клистрон с большой длительностью импульса тока - ТН1801. Остановимся на его особенностях [195]. Параметры клистрона представлены в табл. 4.9. Многопучковый клистрон (МПК) (рис. 4.64) имеет семь низкопервеансных параллельных пучков. Эти

Заключение

Основным итогом представленной работы является создание мощных импульсных модуляторов для питания СВЧ приборов гигагерцового диапазона средней мощностью десятки и сотни киловатт и импульсной мощностью до сотен мегаватт. Под руководством автора или при его непосредственном участии были решены следующие задачи:

• обоснование и выбор системы питания макетов клистронов для комплекса ВЛЭПП;

• исследование работоспособности высоковольтных импульсных конденсаторов, выявление корреляции между уровнем частичных разрядов при их испытаниях и сроком службы, выдача рекомендаций по эксплуатации;

• разработка модуляторов для питания клистронов инжекционного комплекса ВЭПП-5, а также модулятора для питания импульсного магникона семисантиметрового диапазона;

• концептуальная проработка системы питания для 150 мегаваттного и 10 мегаватт-ного клистрона к линейным коллайдерам SBLC и TESLA соответственно.

Результатом проделанной работы стало создание источников высокого напряжения типа ЭЛИТ-Л и ЭЛИТ-Л2 на напряжения 500 кВ и 2 MB соответственно, на которых был проведен основной цикл исследований по созданию клистронов для комплекса ВЛЭПП.

Разработан и создан импульсный модулятор вместе с импульсным трансформатором и высоковольтным вакуумным изолятором для питания импульсного СВЧ прибора - магникона на рабочей частоте 7 ГГц. В процессе отработки и исследования указанного прибора получена выходная СВЧ мощность 55 МВт при КПД 50 %.

Для питания четырех клистронов 5045 с выходной мощностью 67 МВт каждый, используемых для питания ускоряющих структур инжектора ВЭПП-5, были разработаны, изготовлены, отлажены и сданы в эксплуатацию четыре модулятора на импульсную мощность 150 МВт каждый. Все модуляторы прошли испытания по нескольку десятков часов в номинальном режиме на эквивалент нагрузки, разработанный специально для этих целей. Три модулятора работают в номинальном режиме непосредственно вместе с клистронами 5045 и используются для питания линейного ускорителя инжекционного комплекса ВЭПП-5. Секции линейного ускорителя с питанием от клистрона 5045 были успешно испытаны при темпе ускорения 35 МэВ/м, что на 40 % превышает рабочий темп ускорения при энергии ускоренных электронов 105 МэВ.

По предложению научного центра DESY были провелены две научно-исследовательские работы по модуляторам для клистронов:

- 150 мегаваттного (линейный коллайдер SBLC) на базе высоковольтной модуляторной лампы на напряжение свыше 600 кВ;

- 10 мегаваттного (линейный коллайдер TESLA) на базе IGBT-транзисторов средней мощностью 200 кВт.

Указанные работы получили одобрение научной общественности в зарубежных научных центрах ( DESY, SLAC, FNAL и т.д.). Работа по питанию клистрона мощностью 10 МВТ продолжена в ИЯФ - в соответствии с договором был разработан, изготовлен и поставлен заказчику высоковольтный импульсный трансформатор на 120 кВ для указанного клистрона.

Автор благодарен инициаторам указанных работ: чл. корр. В. Е. Балакину, чл. корр. Н. С. Диканскому, О. А. Нежевенко, А. В. Новохатскому, с которыми в течение ряда лет проводились совместные работы. Автор считает своим приятным долгом выразить благодарность зав. лаб. 5-12 П. В. Логачеву, в рамках которой проводился заключительный этап работы, а также сотрудникам Института: А. В. Акимову, В. Е. Акимову, П. А. Баку, P. X. Галимову, К. В. Губину, А. А. Корепанову, Н. X. Коту, В. И. Кокоулину, Е. Н. Кокину, Г. С. Крайнову, Я. В. Куленко, В. М. Купцову, В. П. Лагутину, В. В. Леонову, Е. А. Морозову, В. В. Подлевских, В. М. Радченко, В. В. Ращенко, А. М. Резакову, Б. А. Скарбо, Ю. Ф. Токареву, А. Г. Чупыре, Б. С. Эстрину, В. Д. Юдину и многим многим другим, внесшим активный вклад в проделанную работу.

1. Skrinsky А. N. Proton-antiproton collider beams, VAPP-NAP group. In: Proc. of the 8th Intern, conf. on high energy accelerators, Geneva, 1971, p. 72 - 78.

2. Балакин В. E., Будкер Г. И., Скринский А. Н. О возможности создания установки со встречными электрон-позитронными пучками на сверхвысокие энергии. В кн. : Тр.VI Всесоюзного совещ. по ускорителям заряж. частиц. Дубна, 1978. Дубна, 1979, т. 1, с. 27 - 34.

3. Балакин В. E. Физические основы метода встречных линейных пучков: Дис. на со-иск. учен, степени доктора физ. мат. наук (в форме научного доклада). - Новосибирск, 1994. - 55 с.

4. Balakin V. Е. Pulsed Power Rf Sourses for Linear Colliders. In: YX International Conference On High Energy Accelerators HEACC' 92, Hammurg, July 20 - 24, 1992, World Scientific, Singapore, 1993, vol. 2, p. 784 - 790.

5. Wilson P. B. Development And Advances in Conventonal High Power RF System. -In: Proc. of the 16th IEEE Particle Acceleration Conference (PAC95) and International Conference on High Energy Accelerators, Dallas, Texas, May 1 -5, 1995, p. 1483 1488.

6. Design Report for the Next Linear Collider/ Editors: Zroth-Orderv and others , SLAC Report, USA, 1996. 474 p.

7. RF processing of X-band Accelerator Stucture at the NLCTA/ C. Adolphsen a. o. In: Procc. of 20 SLAC Accelerator Conf., Monterey, CA, USA, August 21-25, 2000, p. 608 -611.

8. RF Processing of X Band Accelerator Structures at the NLCTA/ C. Adolphsen a. o. SLAC-PUB-8573, August 2000.

9. Processing Studies of X-Band Accelerator Structures at the NLCTA/ C. Adolphsen a. o. SLAC-PUB- 8901, August 2001.

10. JLC Design Study, High Energy Acc. Reseach Organization, Tsukuba, Ibaraki, Japan, April 1997. 305 p.

11. Conceptual Design of a 500 Gev e+e- Linear X-ray Laser Facility/ Editors: R. Brinkman a. o. DESY, vol. 1, 1997, ECFA, 1997. - 590 p.

12. TESLA Test Fasility Linac/ Design Report, Editor D. Edvards, version 1.0, DESY print, March 1995, TESLA 95-01. 558 p.

13. Brinkmann R. TESLA Linear Collider design and R&D Status. In: Procc. of 20 SLAC Accelerator Conf., Monterey, CA, USA, August 21 - 25, 2000, p. 11 - 15.

14. Conceptual Design of a 500 Gev e+e- linear X-ray Laser Fasility/ Editors: R. Brinkman a. o. DESY, 1997, ECFA. 1997, vol. 2. - 557 p.

15. CLIC a two-beam multi-TeV e+- Linear Collider/ J. P. Delahaye, I. Wilson a. o. — In: Procc. of 20 SLAC Accelerator Conf., Monterey, CA, USA, August 21 - 25, 2000, p. 6 - 10.

16. Irvin J., Rifkin J., Ruth R. A new configuration for two beam linear collider. In: Procc. of 20 SLAC Accelerator Conf., Monterey, CA, USA, August 21 - 25, 2000, p. 782 - 784.

17. Skrinsky A. N. CP Violation Conference, Blois (France), 1989.

18. Proc. of Meeting on the tau-charm factory , Spain, 1991.

19. Физический проект комплекса ВЭПП-5, Новосибирск, 1995. 350 с.

20. Bieler M., Chor0ba S., Kumpfer H., Pillat P. Hard Tube Pulser for an S-Band Linear Collider. In: XV International Simposium on high energy accelerators, Hamburg, 1992, p. 906 - 908.

21. The Stanford two-mile accelerator/ Ed. by R. B. Neal. New-Jork, Amsterdam, 1968. -1169 p.

22. Conrad G. T. High power RF klystron for linear accelerators. In: Proc. of Int. Conf. on high Energy Acc., Stanford Linear Accelerators Center, 1984, p. 293 - 297.

23. Donaldson A. R., Cron J. C., Hfnselman R. R. The second generation SLAC modulator.- In: Materials of seventeen Linear modulator simposium, Seatle, Washington, June 23 -25, 1986.

24. Федоров H. Д. Электронные приборы СВЧ и квантовые приборы. М.: Атомиздат, 1979. - 285 с.

25. A Long Pulse Modulator for Redused Size and Cost/ H. Pfeffer, L. Bartelson, K. Bourkland a. o. In: Materials of twenty firsth Power modulator symposium, Seatle, Washington, June 23 - 25, 1994.

26. A Second Long Pulse Modulator for TESLA/ H. Pfeffer, L. Bartelson, K. Bourkland a. o.- In: Proc. of Fifth European Particle Accelerator Conference. Barcelona, 1996, p. 2583 -2585.

27. Solid-state hibrid modulator for the next linear collider/ J. A. Casey, F. O. Arntz, M. P. I. Gaudreu a. o. In: http://www.divtecs.com/papers/paper03.

28. Казарезов И. В. Источник импульсного релятивистского электронного пучка для генерации мощных СВЧ колебаний сантиметрового диапазона. Дис. на соиск. учен, степени канд. техн. наук. - Новосибирск, 1985. - 153 с.

29. Генератор электронного пучка ЭЛИТ-Л2/ В. Е. Балакин, Ю. Г. Бамбуров, В. М. Долгушин, И. В. Казарезов и др. В кн. : Тез. докл. IX Всесоюзного симпозиума по сильноточной электронике, Новосибирск, 1982. Томск, 1982, т. 11, с. 97 - 100.

30. Радченко В. M. Источник импульсного релятивистского электронного пучка для генерации СВЧ колебаний в системе электрон-позитронного инжектора накопителя ВЭПП-4. Дис. на соиск. учен, степени канд. тех. наук. - Новосибирск, 1985. - 145 с.

31. Олендзкая Н. Ф., Салъман Н. Л. Временные характеристики электрического пробоя в вакууме ЖТФ, 1970, т. 40, № 2, с. 333 - 339.

32. Элементы электронно-оптической системы ускорителя ЭЛИТ-Л2/ В. Е. Балакин, В. М. Долгушин, И. В. Казарезов и др. Новосибирск, 1984. - 12 с. (Препринт/Институт Ядерной Физики СО АН СССР; ИЯФ 84-8).

33. Проект системы высоковольтного питания комплекса ВЛЭПП/ В. Е. Балакин, В. Ф. Каситский, В. В. Кобец и др. В кн. : Тр. 12-го Всесоюзн. Совещ. по ускорителям заряж. частиц. М., 3-6 октября, 1990. Дубна, ОИЯИ, 1992, т. 2, с. 30 - 34.

34. Каскадные генераторы для ускорения электронно-ионных пучков/ А. Ф. Булушев, Ю. Д. Валяев, Н. С. Диканский, И. В. Казарезов и др. Новосибирск, 1990. - 13 с. (Препринт/Институт Ядерной Физики СО АН СССР; ИЯФ 90-79).

35. Gaudreau P. J., Casey J. A., Mulvaney J. M., Kempkes M. A. Modulator Development for the Next Generation Linear Collider. In: 24th International Power Modulator Symposium, 2000, Nortfolk, VA, USA, http://scotty.usc.edu/pms/index.htm.

36. Pulse modulator for a diagnostic injector/ A. G. Lee, R.A. Lokhtin, E. M. Mandrik a. o. -Новосибирск, 2000, 16 с. (Препринт/Институт Ядерной Физики СО РАН; BINP 200037).

37. A Solid State Marx Type Modulator for driving a TWT/ R. Akre a. o. In: 24th International Power Modulator Symposium, 2000, Nortfolk, VA, USA.

38. Cassel R. L., Delamare J. E., Nguyen M. N., Pappas G. C. Solid State Induction Modulator Replacement for the Conventional SLAC 5045 Klystron Modulator. In: Procc. of 20 SLAC Accelerator Conf., Monterey, CA, USA, August 21 - 25, 2000, p. 766 -768.

39. Solid State Linear Induction Modulator (LIM) for JLC project/ V. Vogel, K. Takata, Y. H. Chin a. o.http://conference.kek.jp/rpia2002/

40. Евтянов С. И., Редькин Г. Е. Импульсные модуляторы с искусственной линией.-М.: Советское радио, 1973. 273 с.

41. Ицхоки Я. С. Импульсные устройства. М. : Советское радио, 1959. - 728 с.

42. Детали и элементы радиолокационных станций, ч. 1. Пер. с англ. под ред. А. Я. Брейтбарта. М. : Советское радио, 1952 - 558 с.

43. Мовшевич Б. 3., Крыльцов М. Ю. Генератор прямоугольных импульсов. В кн. : Пятый всесоюзный симпозиум по сильноточной электронике, тезизы докладов, 1984, Томск, с. 96 - 98.

44. Glasoe G. N., Lebacqz J. V. Pulse Generators, Massachusets Institute of TechnologyRadiation laboratory Series, vol. 5, McGraw Hill book Company, New York, 1948.

45. Kazarezov I. V., Korepanov A. A. Matching of pulse forming network and pulse transformer parameters in pulse modulator cirquits for a klystron power supply. В кн.

46. Вопросы атомной науки и техники, серия: "Ядерно физические исследования", Харьков, 1999, выпуск 4 (29, 30), с. 44 - 46.

47. Вдовин С. С. Проектирование импульсных трансформаторов. М. : Энергия, 1971. -148 с.

48. Akemoto М., Tokumoto S., Апатг S., Mizuno М. Blumlein type of modulator at KEK. In: Third Annual Klystron-Modulator Workshop, June 23 - 25, 1998, http://www.slac.stanford.edu/grp/kly/mkw/other.htm.

49. Pulse transformer R&D for NLC klystron pulse modulator/ M. Akemoto, S. Gold, A. Krasnyh and R. Koontz. Stanford Linear Accelerator Center, Stanford University, Stanford CA 94309. - 7 p.

50. A pulse transformerfor a 10 MW klystron power supply/ P. A. Bak, I. V. Kazarezov, V. V. Kobets а. о. В кн. : Вопросы атомной науки и техники, серия: "Ядерно-физические исследования", Харьков, 2001, выпуск 5 (39), с. 125 - 127.

51. Kazarezov I. V., Krainov G. S. Pulse transformer for NLC klystron. -in: Third Annual Klystron-Modulator Workshop, June 23 25, 1998, http://www.slac.stanford.edu/grp/kly/mkw/Lhtm.

52. Woodburn D. К., Crewson W. Design requirements for the various types of capacitors used in modulators. In: The Proceedings of the 5th

53. Modulator-Klystron Workshop MDK2001, Cern, 26 27 April 2001, http://mdk2001.web.cern.ch/mdk2001/Proceedings/Sessionl4/Woodburn.pdf.

54. Кучинский Г. С. Высоковольтные импульсные конденсаторы. JI-д: Энергия, 1973. -176 с.

55. Справочник по электротехническим материалам./ Под ред. Ю. В. Корицкого и др.- М. : Энергия, 1982, Т. 2. 369 с.

56. Чеснова М. К. Конденсаторы на основе нового высокочастотного диэлектрика полипропиленовой пленки. - Электронная техника, сер. 5, Радиодетали и радиокомпоненты, 1978, вып. 3 (28), с. 45 - 52.

57. Бахрушин Ю. П., Анацкий А. И. Линейные индукционные ускорители. Л-д: Атом-издат, 1978. - 246 с.

58. Баранник И. Г. Коммутатор с рекуперацией энергии для ускорителя на основе трансформатора Тесла: Дипломная работа. Новосибирск, НЭТИ, 1973. - 116 с.

59. Ренне В. Т. Электрические конденсаторы. Л-д: Энергия, 1969. - 592 с.

60. Беленький Б. П., Новопашенная И. В. Новое конструктивное решение высоковольтных конденсаторов. Электронная техника, сер. 5, Радиодетали и радиокомпоненты, 1978, вып. 3 (28), с. 60 - 64.

61. Ситаллы с высокой диэлектрической проницаемостью и конденсаторы на их основе/ Г. П. Блохина, Н. Я. Дукаревич, А. Я. Жаркова и др. В кн. : Диэлектрики: Межведомственный научный сборник, Изд-во Киевского университета, 1972, вып. 2, с. 58- 64.

62. Конденсаторы керамические К15-10/ Технические условия ТУ11-84 0Ж0. 460. 096 ТУ, Л-д, 1984.

63. Высоковольтный емкостной импульсный накопитель энергии/ С. Б. Вассерман, И. В. Казарезов, Е. Н. Кокин и др. Новосибирск, 1980. - 19 с. - (Препринт/Ин-т ядерной физики СО АН СССР; ИЯФ, 80-219).

64. Kazarezov I. ^.Operating parameters of sitall capacitors. In: Third Annual Klystron-Modulator Workshop, June 23-25, 1998, http://www.slac.stanford.edu/grp/kly/mkw/il.htm

65. Гедзюн В. А., Семенов А. И. Перспективы неразрушающих методов контроля работоспособности высоковольтных керамических конденсаторов. Электронная техника, сер. 8, 1970, вып 4 (21), с. 19 - 26.

66. Техника больших импульсных токов и магнитных полей/ Н. П. Дашук, С. Л. Заенц, В. С. Котельное и др. М. : Атомиздат, 1970, 472 с.

67. Герметизация полимерными материалами в радиоэлектронике/ Б. М.Тареев, Л. В. Яманова, В. А. Волков и др. М. : Энергия, 1974. - 304 с.

68. Богородицкий Н. Г., Гедзюн В. А., Мандрыка Н. А. Высоковольтные керамические конденсаторы. М. : Сов. радио, 1970. - 206 с.

69. Тиунов М. А., Фомель Б. М., Яковлев В. П. SAM интерактивная программа для расчета электронных пушек на мини ЭВМ. - Новосибирск, 1989, 66 с. -(Препринт/Ин-т ядерной физики СО РАН; ИЯФ 89-159).

70. Barnes М. J., Wait G. D. Solid state Switch alternatives for klystron modulators. In: 1995 Second Modulator - Klystron Workshop, Stanford University, Stanford, October 9 - 11, 1995, p. 320 - 329.

71. High Current, High di/dt Switching with Optimised GTO Thyristors/ J. Bonthhond, L. Ducimetiere, G. H. Schroder a. o. In: Conference record of the 1994 Twenty First Intern. Power Modulator Simposium, Costa Mesa, CA, 1994, p. 93 - 96.

72. Akemoto M. Klystron modulator R&D at KEK. In: The Proceedings of III SLACKER Intern. Linear Collider (ILC) Study Group (ISG), Meeting, January 25-28, 1999, http://www-project.slac.stanford.edu/lc/ilc/ISGMeetings .

73. Akemoto M. Solid state switching modulator R&D for klystron. In: The Proceedings of the 5th Modulator-Klystron Workshop MDK2001, Cern, 26-27 April 2001, http://mdk2001.web.cern.ch/mdk2001/Proceedings/Session23/Akemoto.pdf.

74. Chris Jones Mitel Semiconductor Third Annual Klystron Modulator Workshop, June, 23-25, 1998, http://www.slac.stanford.edu/grp/kly/mkw/chrisl.htm.

75. Fast Ionization Dynistor (FID) a new semiconductor superpower closing switch/ V. M. Efanov, V. V. Karavaev, A. F. Kardo-Sisoev a. o. - In: 11th IEEE International Pulsed Power Conference, Baltimore, Mariland, 1997, p. 988 - 991.

76. New Superfast Power Closing Switched Dynistors on Delayed Ionization/ V. M. Efanov, A. F. Kardo-Sysoev , I. G. Tchashnikov a. o. - In: Conf. Record of the 1996 Twenty -Second International Power Modulators Symposium, Boka Raton, Florida, p. 22 - 25.

77. Powerful Semiconductor 80 kV nanosecond Pulser/ V. M. Efanov, A. F. Kardo Sisoev, M. A. Larionov a. o. - In: 11th IEEE International Pulsed Power Conference, Baltimore, Mariland, 1997, p. 985 - 987.

78. Semiconductor opening switch reseach at 1ЕР/ G. A. Mesyats, S. N. Rukin, S. K. Lyubutin a. o. In: X Int. IEEE Pulsed Power Conference. Albuquerque, NM, USA, 1995, p. 298 - 305.

79. Фогелъсон Т. Б., Бреусова JI. Н., Вагин JI. Н. Импульсные водородные тиратроны.- М. : Сов. радио, 1974. 212 с.

80. Web cite:http//www.pulsedtech.boom.ru.

81. Wait G. D. Barnes M. J. Thyratron lifetime, a brief revue. In: 1995 Second Modulator- Klystron Workshop Stanford Linear Accelerator Center, Stanford, California, October 9 11, 1995, p. 258 - 263.

82. Ducimetiere L., Fiander D. C. Commutation Losses of a Multigap high Voltage Thyratron. In: Proceedings of the IEEE 19th pulse modulator Symposium , San Diego ( June 1990), p. 248 - 253, 3162 - 3164.

83. Thyratron and modulator design considerations to maximize thyratron life/ C. A. Pirris, P. V. Robinson, C. A. Roberts a. o. In: Third Annual klystron Modulator Workshop, 1998, June 23 - 25, http://www.slac.stanford.edu/grp/kly/mkw/colin.htm.

84. Triggering of pseudospark switches/ V. D. Bochrov, D. V. Bochkov, V. M. Dyagilev a. o. In: Proc. of XXth International Symposium on Disharges and electrical insulation in vacuum, Tours, France, July 1- 5, 2002, p. 592 - 594.

85. Юдаев Ю. А. Повышение быстродействия импульсных газоразрядных коммутаторов при управлении высоковольтными наносекундными импульсами. ПТЭ, 1997, № 5, с. 55 - 60.

86. Barnes М. J., Wait G. D. Effect of Saturating Ferrit for the 30 Omega Prototype Kicker Magnet. TRI-DN-91-K192.

87. Pulse modulators for the VEPP-5 injector complex klystron power supply/ A. V. Akimov, V. E. Akimov, P. A. Bak, I. V. Kazarezov a. o. In: Вопросы атомной науки и техники, серия: "Ядерно - физические исследования", Харьков, 2001, №3, с. 92 - 94.

88. Волохов В. Г., Силъверстов Г. И., Чернмкин А. Д. Устройство зарядки емкостных накопителей постоянной мощностью. В кн. : Труды восьмого Всесоюзного совещания по ускорителям заряженных частиц, Протвино, 19 - 21 октября 1982 г., Дубна, т. 2, с. 135 - 138.

89. Полупроводниковые зарядные устройства емкостных накопителей энергии/ Булатов О. Г. и др. — М. : Радио и связь, 1986. 160 с.

90. Switch Tube Pulser for a 150 MW Klystron/ P. Bak, M. Bieler, A. Ckerniackine, A. Goncharov, I. Kazarezov a. o. Internal report, DESY, M 97-03, February, 1997. - 72 p.

91. Pulse power supply sistem for the 10 MW TESLA klystron/ A. Akimov, P. A. Chernyakin, A. Gamp, I. Kazarezov а. о. Новосибирск, 2002. - 52 с. - (Препринт / Ин-т ядерной физики СО РАН; BINP 2002-59).

92. Maxwell Laboratories, Inc. CCDS Power Supply Operations Maintenance Manual. Sept. 1995.

93. Pappas C. Objectives of session in Third Annual Klystron Modulator Workshop June 23 -25, 1998, http://www.slac.stanford.edu/grp/kly/mkw/chris.htm.

94. Кныш В. А. Полупроводниковые преобразователи в системах заряда накопительных конденсаторов Ленинград: Энергоиздат, 1981. - 160 с.

95. Eckold H.-J., Faublader F., Heidbrook JV.Constant-power power supplied for the TESLA modulators DESY, EPAC 2000, Vienna, p. 2199 2201.

96. The VEPP-5 Injection complex 200 kV electron gun power supply/ A. V. Akimov, P. A. Bak, I. V. Kazarezov a.o. В кн. : Вопросы атомной науки и техники, серия: "Ядерно - физические исследования", Харьков, 2003 (в печати).

97. Пинтпегов И. В. Основы теории зарядных цепей емкостных накопителей энергии. -Киев: Наук, думка, 1982. 424 с.

98. Сливков И. Н. Электроизоляция и разряд в вакууме. М.: Атомиздат, 1972. - 302 с.

99. High voltage vacuum insulation. Basic concepts and technological practice/ Edited by Rod Latham. Birmingham, UK, Akademic Press, 1995. - 561 p.

100. Breakdown Phenomena in High Power Klystrons/ A. A. Vlieks, M. A. Allen, R. S. Callin and W. R. Fowkes. In: ХШ Int. Symp. on Dish, and El. Insul. In Vacuum, Paris, France, June 27 - 30, 1988.

101. A. StapransElectTon gun breakdown. In: 1985 High-Voltage Workshop, February 26, 1985, Monterey, California.

102. Месяц Г.А. Генерирование мощных наносекундннх импульсов. М.: Сов.радио, 1974. - 256 с.

103. Simon D. Т., Michelier R. Lec descharge et l'isolement electrique dans uvide.- In: Compters rendus du III Simposium International, Paris, 1968, Paris, 1968, p. 263 272.

104. Крючков A. M., Сорокин И. H., Широков В. В. Работы по исследованию и созданию ускорительных трубок высоковольтных ускорителей заряженных частиц. Новосибирск, 1994. - 23 с. - (Препринт/Ин-т ядерной физики СО АН СССР; ИЯФ, 94-54).

105. Vacuum Arcs Theory and Application/ Edited by J. M. Lafferty. In: Corporate Research and Developing Center, General Electric Company Schectady, New York, 1980. -426 p.

106. Kimblin C.W. Anode Voltage Drop and Anode Spot Formation in DC Vacuum Arcs. -J. Appl. Phys., 40, 1969, p. 1744 1752.

107. Раховский В. И. Физические основы коммутации электрического тока в вакууме. -М., Наука, 1970. 536 с.

108. Бугаев С. П., Исколъдский А. М., Месяц Г. А. Исследование механизма импульсного пробоя по поверхности диэлектрика в вакууме. ЖТФ, 1967, т. ХХУП, в. 10, с. 1855 -1860.

109. Vacuum tubes for ELIT type high Voltage pulse accelerators/ S. В Vasserman, I. V. Kazarezov, E. I. Pokhlebenin a. o, In: VII International Simposium on disharge and electrical insulation in vacuum. Novosibirsk, 1976. Novosibirsk, 1976, p. 366 - 370.

110. GleichaufP. H. J. Appl. Phys., 22, 766 (1951).

111. Kofoid M. J. AIEE Transactions, pt. 1 (Communication and electronics), vol. 79, Nov. 1960.

112. Керамическая ускорительная трубка усовершенствованной конструкции/ С. Б. Вас-серман, И. В. Казарезов, Е. И. Похлебенин и др. ПТЭ, 1976, № 5, с. 27 - 29.

113. Электростатические ускорители заряженных частиц/ А. К. Вальтер, Ф. Г. Желез-ников, И. Ф. Малышев и др. М. : Гос. издат. литературы по атомной науке и технике, 1963. - 302 с.

114. Балыгин И. Е. Электрическая прочность жидких диэлектриков. М.: Энергия, 1964. - 227 с.

115. Полтев А. И. Конструкции и расчет элегазовых аппаратов высокого напряжения. -Д.: Энергия, 1979. 240 с.

116. Борин В. Н. Вольт-секундные характеристики электрического разряда в элегазе. -Электричество, 1973, № 5, с. 62 67.

117. Методы наносекундного инициирования мегавольтных коммутаторов/ А. С. Ельча-нинов, В. Г. Емельянов, Б. М. Ковальчук и др. ЖТФ, т. XLV, 1975, № 1, с. 1412 -1414.

118. Мини-ускоритель электронов/ Е. А. Абрамян, С. Б. Васссерман, А. А. Егоров, И. В. Казарезов и др. In: Large radiation sources for industrial processes, 1969, Vienna, International Atomic Agency, 1969, p, 666 - 671.

119. Импульсный ускоритель электронов на энергию 3 МэВ/ Е. А. Абрамян, С. Б. Вас-серман, В. М. Долгушин, А. А. Егоров, И. В. Казарезов и др. В кн. : Труды VII межвузовской конференции по электронным ускорителям, Томск, 1968, Атомиздат, 1970, с. 36 - 38.

120. Валяев Ю. Д., Казарезов И. В., Крючков А. М. Секционированные высоковольтные металлокерамические изоляторы для ускорительных трубок. Новосибирск, 1988. -12 с. (Препринт/Ин-т ядерн. физики СО АН СССР; ИЯФ 88-143).

121. Вейс М. Э. Исследование, разработка и создание ускорительных трубок для мощных высоковольтных ускорителей. Дис. на соиск. учен, степени канд. техн. наук, -Новосибирск, 1997. - 81 с.

122. Разработка принципиальных решений по газу и выполнение и оптимизация изоляции для ВЛЭПП. Отчет ВЭИ, М., 1989. 25 с.

123. Евлампиев С. Б., Коршунов Г. С. Влияние перенапряжения на пробивные и временные характеристики газового разрядника. ПТЭ, 1995, № 2, с. 126 - 130.

124. ВЛЭПП, состояние разработки модуля линейного ускорителя/ В. Е. Балакин, Ю. Г. Бамбуров, О. Н. Брежнев и др. В кн. : Труды IX Всесоюзного совещания по ускорителям заряженных частиц, Дубна, 1984. Дубна, 1985, т. 2, с. 401 - 402.

125. Батыгин В. Н., Метелкин И. И., Решетников А. М. Вакуумноплотная керамика м ее спаи с металлами. М., Энергия, 1973. - 409 с.

126. Цепакин С. Г. Металлокерамические ускорительные трубки. М. : ЦНИИатомин-форм, Обзор ОД-71, 1985. - 15 с.

127. Ускорительная трубка на диффузионной сварке/ Б. И. Альбертинский, А. Т. Ермолаев, М. Ф. Малышев и др. В кн. : Электрофизическая аппаратура, вып. 20, - М., Энергоатомиздат, 1982, с. 114 - 116.

128. Щелкунов Г. П., Зусмановский С. А., Лармазин В. Г. Долговечность оксидных катодов. Электронная техника, серия 1, 1968, вып. 2, с. 167 - 168.

129. Бамбуров Ю. Г., Казарезов И. В. Система питания и управления пушкой для импульсного сильноточного ускорителя электронов. ПТЭ, 1982, № 5, с. 121 - 123.

130. Игнитронный разрядник ИРТ-3/ А. М. Арш, Д. Ш. Баратов, В. Д. Крылов и др. -Электронная техника, серия 4, 1976, вып. 1, с. 43 48.

131. Мощный импульсный источник на тиристорах для питания электрофизических установок/ И. В. Казарезов, А. Ф. Серов, Ю. Ф. Токарев и др.-Новосибирск, 1984. -14 с. (Препринт/Ин-т ядерн. физики СО АН СССР; ИЯФ 84-12).

132. Мик Дж., Крэгс Дж. Электрический пробой в газах. М. : Изд-во иностр.литер., 1960. - 601 с.

133. Флезентанъ П., Прауд Дж. Пробой в газах импульсами наносекундной длительности. В кн. : Гетер. Электронные лавины и пробой в газах. - М. : Мир, 1968, с . 329 - 348.

134. Исследование макета импульсного гирокона сантиметрового диапазона/ В. Е. Балакин, О. Н. Брежнев, М. И. Захваткин и др. В кн. : Труды X Всесоюзного совещания по ускорителям заряженных частиц. Дубна, 1986. Дубна, 1987, т, 1, с. 277 - 280.

135. ВЛЭПП. Экспериментальные исследования мощного клистрона/ В. Е. Балакин, С. Ю Казаков, В. Ф. Клюев и др. В кн. : Труды XIV Всесоюзного совещания по ускорителям заряженных частиц. Протвино, ИФВЭ, 25 - 27 октября 1994 г.

136. Перенапряжения в высоковольтном импульсном ускорителе/ Е. А. Абрамян, С. Б. Вассерман, В. М. Долгушин, И. В. Казарезов и др. Новосибирск, 1971. 30 с. (Препринт/Ин-т ядерной физики СО АН СССР; ИЯФ 48-71).

137. Ускорительная трубка генератора электронного пучка ЭЛИТ-ЗА/ С. Б. Вассерман,

138. B. М. Радченко, Н. И. Сапутин и др. Новосибирск, 1983 - 58 с. - (Препринт/Ин-т ядерной физики СО АН СССР; ИЯФ 83-111).

139. Исследование предельного темпа ускорения в линейном ускорителе ВЛЭПП/ В. Е. Балакин, О. Н. Брежнев, М. Н. Захваткин и др.- В кн. : Вопросы атомной науки и техники. Серия: "Техника физического эксперимента", 1985, вып. 2, с. 56 57.

140. АС 224712 (СССР). Ускоритель заряженных частиц. /Авт. изобрет. Е. А. Абрамян,

141. C. Б. Вассерман, В. А. Гапонов и др. Заявл. 24. 07. 1965, N°. 1025550/26-25; класс 21g, 36МПКН05 h. - Изобретения, пром. образцы, товарн. знаки 1968. № 26, с. 76.

142. Вассерман С. Б. Трансформатор Тесла в высоковольтных ускорителях заряженных частиц. Новосибирск, 1977, 42 с. - (Препринт/ Ин-т ядерн. физики СО АН СССР; 77-110).

143. АС 493024 (СССР). Коммутатор для высокочастотных связанных контуров/ Авт. изобрет. Казарезов И. В., Баранов А. С. Заявл. 01. 02. 1974, № 1993236/26-21; Мкласс +103 17/04. - Изобретения, пром. образцы, товарн. знаки 1975, № 43, с. 171.

144. Бамбуров Ю. Г., Казарезов И. В., Кокин Е. Н. Тиратронный коммутотор для высокочастотного трансформатора Тесла с повышенной частотой следования импульсов.- ПТЭ, 1984, № 3, с. 104 105.

145. Иванов В. Я., Хавин Н. Г. Численное моделирование уравнений движения релятивистских заряженных частиц в самосогласованном поле . Новосибирск, 1978. - 12 с.- (Препринт/ВЦ СО АН СССР; 78-129).

146. Балакин В. Е., Кузнецов Г. И., Хавин Н. Г. Формирование релятивистских электон-ных пучков для мощных СВЧ приборов с термокатодами. В кн. : Релятивистская высокочастотная электроника: Горький, 1983, вып. 3, с. 204 - 218.

147. Рожков С. Б., Куташов О. /С, Гучкин А. А. Технические характеристики термоэмиттеров на основе сплавов иридия с лантаном, цезием,празеодимом. Электронная техника, серия 16, 1969, вып. 2, с. 81 - 83.

148. Ускорительная трубка генератора электронного пучка ЭЛИТ-ЗА/ С. Б. Вассерман, В. М. Радченко, Н. И. Сапутин и др. Новосибирск, 1983. - 58 с. - (Препринт/ Ин-т ядерной физики СО АН СССР; ИЯФ 83-111)

149. Патент РФ N 1110335. Электронный прибор СВЧ магникон./ Карлинер М. М., Козырев Е. В., Максимов А. Ю. и др. Заявка N 3467164. Зарегистрировано в Гос. реестре изобр. 15.06.1993.

150. The magnicon an advanced version of the Gyrocon/ Karliner M. M. a. o. Nuclear Instruments k Methods in Physics Research, Section A, 269, 1988, №3, p. 459-473.

151. Performans of the High Power 7 GHz Magnicon Amplifier./ I. G. Makarov a. o. Part. Accel. 1996, vol. 52, p. 55 64.

152. High Power pulsed magnicon / О. A. Nechevenko, V. P. Yakovlev, A. K. Gonguly a. o In: RF 98 Workshop, Pajarodunes,October 5-9, Aip. Conference Proc., WooNY, 1999, p. 195 - 206.

153. Ускоряющая структура форинжектора инжекционного комплекса ВЭПП-5/ А. Н. Ко-сырев, Д. Е. Куклин, А. В. Новохатский и др. В кн. : Вопросы атомной науки и техники, серия: "Ядерно - физические исследования", Харьков, 1998, выпуск 2, с. 125 - 127.

154. Мощный прецезионный импульсный модулятор с искусственной линией на вариометрах/ М. А. Гладких, А. М. Долгов, В. П. Кривчиков и др. ПТЭ, № 3, 1985, с. 119 - 121.

155. Линейный ускоритель электронов для интенсивного источника резонансных нейтронов (ИРЕН)/ А. В. Новохатский, М. С. Авилов, И. В. Казарезов и др. - Отчет о научно-исследовательской работе (договор 92-4), Новосибирск, 1993, 97 с.

156. Kazarezov I. ^.Modulators for klystrons 5045 In: Proceedings of the VII International Workshop on Linear Colliders, Sept. 29 - Oct. 3, 1997, Zvenigorod, Russia. /Ed. by V. Balakin, Protvino Branch of the INP, 1997, v. 2, p. 947 - 949.

157. Высоковольтный модулятор для питания инжектора атомарных пучков/ Б. А. Бак-лаков и др. В кн. : ВАНТ, Серия: "Термоядерный синтез", вып. 3, 1985, с. 55 -58.

158. Akimov А. V., Kazarezov I. V. Cliper circuit of pulse modulator used for klystron 5045 power supply. In: Вопросы атомной науки и техники, серия: "Ядерно - физические исследования", Харьков, 2001, №5, с. 122 - 124.

159. Линейный модулятор мощностью 60 кВт для питания СВЧ генератора ускорителя -стерилизатора УЭЛВ-8. НИИЭФА им. Д. В. Ефремова, отчет, 1992. 15 с.

160. Прототип форинжектора ВЭПП-5/ М. С. Авилов, А. В. Александров, А.В. Анто-шин и др. В кн. : Вопросы атомной науки и техники. Серия: "Ядерно-физические исследования", 1997, вып. 2, 3, с. 206 - 209.

161. Bieler M., Choroba S., Hameister J. Final Report on Hard Tube Pulser Activities at DESY. Internal Report. Deutsches Elektronen-Synchrontron DESY, Hamburg, M 98-04, November 1998. 27 p.

162. Final Report on Hard Tube Pulser Activities at DESY/ M. Bieler, S. Choroba, J. Hameister, I. V. Kazarezov a. o. In: Proceeding of European Particle Accelerator Conf.j Stockholm, 22-26 June, 1998, p. 2269-2271.

163. Hard Tube Pulser for a 150 MW Klystron/ P. A. Bak, M.Bieler A. D. Cherniackine, I. V. Kazarezov а. о. В кн. : Вопросы атомной науки и техники, серия: "Ядерно -физические исследования", Харьков, 1999, № 4, с. 42 - 44.

164. Reece М. P. Nature 177, 1089, 1956; 181, 475 1958.

165. Ross Н. G. Pow. Арр. Syst. pt III, 77, 104, April 1958.

166. Ito TOkura T. Mitsubishi denki giho 1967, 41, #11, c. 1409.

167. Носов Г. В., Есков В. Д. К расчету эквивалентной толщины скин-слоя при импульсных токах. — Электричество, 1990, № 6, с. 82 83.

168. Ферриты и магнитодиэлектрики. Справочник./ Под редакцией А. Д. Горбунова, Г. А. Матвеева. М. : Сов. Радио, 1968. - 175 с.

169. Fast high voltage transistor switches (model series HTS) — Behlke Electronic GmbH, Frankfurt a. M.- Germany, 1995.

170. The TESLA 5 MegaWatt Modulator/ H. Pfeffer, L. Bartelson, .Bourkland a. o. Fermi National Accelerator Laboratory, Batavia IL 60510, 1994. 54 p.

171. Сталь электротехническая тонколистовая ГОСТ 21427.1-83. Ком. стандартизации и метр. СССР, М 1992. 19 с.

172. Гинзбург Л. Д. Высоковольтные трансформаторы и дроссели с эпоксидной изоляцией. — JI-д, Энергия, 1978. 187 с.

173. Петров Г. Н. Электрические машины. Часть 1. М. : Госэнергоиздат, 1956. - 219 с.

174. Bothe W. Erzeugung der leistungspulse fur die klystrons von TESLA. Internal report DESY, April 1994. 60 p.

175. Бенедиктов Г. Л., Овчаренко А. Е., Опре В. М. Генератор мощных прямоугольных импульсов тока регулируемой длительности ПТЭ, 1975, № 5, с. 96 - 97.

176. Кремнев В. В., Месяц С. А. Методы умножения и передачи импульсов в сильноточной электронике. Новосибирск: Наука, 1987. - 226 с.

177. Белоруссов Н. И., Гроднев Н. И. Радиочастотные кабели. М. : Госэнергоиздат, 1959. - 320 с.

178. Матханов П. Н., Гоголицин Л. 3. Расчет импульсных трансформаторов. Л-д: Энергия, 1980. - 111 с.

179. Белоруссов Н. И. Электрические кабели и провода (справочное пособие). -М. : Энергия, 1979. 416 с.

180. Акимов А, В., Казарезов И. ВКорепанов А. А. Искажения фронта импульса напряжения при его передаче по коаксиальному кабелю. "Электричество", 2001, № 4, с. 52 - 54.

181. A. Ferguson. A note on phase correction in electrical delay networks. Canadian Journal of Research, 1947, vol. 25, N 1, p. 68-71.

182. Golay M. The ideal low-pass filter in the form of a dispersion lag line. Pr. IRE, 1946, vol. 34, N 3, p. 138 - 144.