Компактные высоковольтные устройства для генерирования мощных субнаносекундных электромагнитных импульсов тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.13 ВАК РФ

Введение. Общая характеристика работы.

Глава 1. Формирование высоковольтных субнаносекундных импульсов.

1.1. Высоковольтные генераторы субнаносеундного диапазона.

1.2. Стабильность наносекундных газовых разрядников.

1.3. Стабильность субнаносекундных газовых разрядников.

1.4. Субнаносекундные разрядники с большой частотой повторения импульсов.

1.5. Выводы.

Глава 2. Генерирование высоковольтных субнаносекундных импульсов с увеличенной эффективной мощностью.

2.1. Компрессия энергии импульсов в режиме бегущей волны.

2.2. Устройство компрессии энергии генератора "РАДАН-ЗОЗ".

2.3. Пассивный формирователь биполярных импульсов.

2.4. Активный биполярный формирователь.

2.5. Выводы.

Глава 3. Генераторы мощных сверхширокополосных субнаносекундных электромагнитных импульсов.

3.1. Высоковольтные ТЕМ антенны.

3.2. Лепестковая ТЕМ-антенна малогабаритного СШП генератора.

3.3. Одно- и двумерные антенные системы из ТЕМ-рупоров.

3.4. Электрическая прочность воздушной изоляции высоковольтных коаксиально-фидерных переходов.

3.5. Выводы.

Для генерирования сверхмощных импульсов электромагнитного излучения миллиметрового, сантиметрового и дециметрового диапазонов длин волн широко используются наносекундные сильноточные ускорители релятивистских электронных пучков (РЭП) [1]. Их основным элементом является генератор высоковольтных импульсов напряжения [2], передаваемых через коаксиальную линию в виде ТЕМ-волны в ускорительную трубку электронного СВЧ генератора. Суммарная эффективность последовательного преобразования энергии в цепи "генератор - РЭП -электромагнитное излучение" обычно невелика и достигает 10-20% [3,4]. В то же время, энергия ТЕМ-волны высоковольтного генератора может быть преобразована в электромагнитное излучение без использования РЭП, то есть прямым излучением электромагнитного импульса с помощью сверхширокополосной антенны. Характеристики такого импульса существенно отличаются по свойствам от импульса излучения аналогичной длительности с СВЧ-заполнением и зависят от длительности импульса /. Относительная ширина спектра (Д/) в данном случае может быть достаточно большой ( А/«/0 ~ 1/(р), а характерная центральная частота спектра излучения (/0) для существующих сильноточных высоковольтных генераторов с длительностью импульса (р = (0.1-1) не лежит в диапазоне 1-10 ГГц. Указанное обстоятельство определяет особенности применения таких сверхширокополосных (СШП) импульсов в качестве зондирующих и тестовых сигналов [5,6].

СШП импульсы электромагнитного излучения малой мощности уже успешно используются в геологоразведке и ряде других областей. К особенностям их использования в качестве зондирующих электромагнитных импульсов можно отнести возможность регистрации отражений от объектов, невидимых для обычных радиолокационных систем, основанных на когерентном одночастотном микроволновом излучении, в том числе и обладающих высоким уровнем импульсной мощности. Для зондирования короткими СШП-импульсами также доступными являются предметы, имеющие специальное поглощающее покрытие. Следует отметить относительную простоту создания СШП антенн, в качестве которых наибольшее распространение получили ТЕМ рупоры различной модификации. К серьезным недостаткам использования СШП импульсов относится трудность формирования узконаправленного излучения при ограниченных размерах апертуры антенны.

Использование мощного импульсного высоковольтного генератора в качестве модулятора существенно повышает возможности СШП-системы. В этом случае даже при слабой направленности излучатель может обеспечить зондирование объектов на больших расстояниях с приемлемым уровнем принимаемой мощности. В то же время, при высокой мощности на небольшом удалении могут создаваться уровни электромагнитных полей, несовместимые с безаварийной работой радиоэлектронной аппаратуры. Вполне понятно, что возможность генерации СШП импульсов электромагнитного излучения с уровнем мощности в сотни мегаватт и более в режиме периодического следования с частотой повторения от десятков герц и выше представляет интерес как с точки зрения локационных приложений, так и в плане выяснения пороговых уровней негативного воздействия таких импульсов на телекоммуникационную аппаратуру, компьютерную технику и другие чувствительные радиоэлектронные приборы.

Мощный источник СШП импульсов на основе ТЕМ антенны может обладать хорошей воспроизводимостью параметров от образца к образцу, относительными простотой и дешевизной. При этом стабильность его характеристик полностью определяется стабильностью импульсов модулятора.

Единичный мощный СШП-излучатель является альтернативой секционированным системам, основанным на использовании ряда синхронизированных маломощных источников [7]. К моменту постановки задач данной диссертационной работы была реальной возможность создания системы синхронных излучателей на основе мощных единичных СШП - генераторов. Методы формирования высоковольтных субнаносекундных импульсов [8] в принципе допускали параллельное секционирование наносекундных драйверов - основы мощных импульсных модуляторов. Кроме того, исследования [9] показывали, что вполне достижимы и субнаносекундные точности включения электрически управляемых высоковольтных газовых коммутаторов (разрядников с искажением поля). Это открывало перспективу для синхронизации мощных модуляторов с длительностью импульсов 1Р < 1 не.

Созданием секционированных синхронизированных модуляторов, то есть, источников питания мощных СШП - антенных решеток с импульсным возбуждением, решаются проблемы увеличения направленности излучения с широким спектром. В принципе эти же результаты могут быть достигнуты при расщеплении высоковольтного импульса единичного сверхмощного модулятора с подключением нескольких излучающих антенн, а также применением единичной антенны с увеличенной пространственной апертурой.

Целью диссертационной работы являлось создание эффективных компактных высоковольтных субнаносекундных генераторов и ряда дополнительных устройств, предназначенных для генерирования мощных сверхширокополосных электромагнитных импульсов.

Поставленные цели определили следующие задачи работы: исследование режимов субнаносекундной коммутации газовых разрядников высокого давления для стабилизации параметров выходных импульсов и повышения точности синхронизации многоканальных генераторов; отработку методики эффективной компрессии энергии наносекундого высоковольтного генератора с помощью субнаносекундной ступени сжатия импульса, работающей в режиме бегущей волны; разработку устройства трансформации формы униполярного субнаносекундного высоковольтного импульса в биполярный, обеспечивающего повышенную эффективность излучения импульса сверхширокополосной антенной; исследование электрической прочности воздушной изоляции антенно-фидерных . устройств СШП генераторов при воздействии высоковольтных импульсов длительностью менее 1 не.

Научная новизна работы

1. Впервые в субнаносекундном диапазоне получены данные об относительном разбросе моментов срабатывания двух независимых неуправляемых азотных разрядников высокого давления при идентичном предпробойном сШ/Л — 1014 В/с.

2. Экспериментально показана возможность синхронного суммирования мощности субнаносекундных радиоимпульсов многоканальных сверхширокополосных генераторов на основе модуляторов, имеющих выходные каскады в виде коротких формирующих линий, а в качестве коммутаторов - неуправляемые азотные разрядники высокого давления.

3. Разработана конструкция и исследован режим работы активного формирователя субнаносекундных биполярных высоковольтных импульсов с короткой формирующей линией и двух неуправляемых азотных разрядников высокого давления.

4. Показано, что для униполярных импульсов длительностью 0,25-1 не пробивная прочность воздуха при нормальных условиях в 5-3 раза превышает статическую.

5. На основании анализа трансформации импульса при его передаче в длинной линии с дискретной неоднородностью экспериментально определен максимально достижимый уровень эффективности компрессии энергии в субнаносекундном звене сжатия, подключенного к выходу высоковольтного наносекундного генератора.

Практическая ценность работы

1. Определены оптимальные параметры звена компрессии энергии импульса наносекундного генератора, работающего в режиме бегущей волны для практически важного случая, когда выходной импеданс генератора остается неизменным.

2. Разработана конструкция и проведены испытания генератора стабильных субнаносекундных высоковольтных биполярных импульсов, обеспечивающего двойной размах амплитуды по сравнению с амплитудой импульса, формируемого на идентичной нагрузке базовым наносекундным генератором.

3. С использованием созданных генераторов униполярных импульсов с перестраиваемой длительностью измерена пробивная прочность воздушной изоляции в диапазоне длительности <1 не.

4. Разработаны конструкции коаксиально-полоскового высоковольтного перехода и полосковых делителей мощности, позволивших создать для генератора СШП радиоимпульсов двумерную антенную систему из ТЕМ рупоров с апертурой 1.35x0.5 м, направленность которой в Н- и Е-плоскостях при длительности питающего импульса ~ 1 не составляет ±10° и ±20°, соответстенно.

5. Создан двухканальный сверхширокополосный генератор с синхронным суммированием электромагнитных импульсов длительностью ~500 пс, обеспечивающий увеличение потока мощности по главному направлению в ~ 3 раза по сравнению с единичным излучателем.

Использование результатов работы Разработанные системы преобразования формы и компрессии энергии импульсов наносекундных и субнаносекундных высоковольтных модуляторов и созданные на их основе генераторы сверхширокополосных электромагнитных импульсов применялись для различных радиофизических исследований. Перечисленные ниже отечественные и зарубежные организации использовали ряд разработанных высоковольтных импульсных генераторов:

1. Институт электрофизики УрО РАН (г. Екатеринбург);

2. Институт прикладной физики РАН (г. Нижний Новгород)

3. Техасский технический университет, (г. Лаббок, США);

4. Исследовательский центр GEC-Marconi, (г. Челмсфорд, Великобритания);

5. Исследовательский центр DSTO (г. Солсбери, Австралия);

6. Университет Стразклайд (г.Глазго, Великобритания);

7. Исследовательский центр FOA (г. Линчопинг, Швеция)

8. Северо-западный Институт ядерных технологий (г. Сиань, Китай)

9. Исследовательская лаборатория RMA (г.Брюссель, Бельгия) Ю.Исследовательский центр DSO (Сингапур)

11 .Исследовательский центр Diehl Shtiftung (г. Ретенбах на Пегнице, Германия) 12.Исследовательский центр SOREQ (г.Явне, Израиль)

Вклад автора в диссертационную работу выражен в формулировке ряда решаемых задач; в аналитических и численных расчетах, моделировании и проектировании экспериментальной техники; в отработке технологии элементов приборов; в проведении экспериментальных исследований и интерпретации результатов.

Апробация работы и публикации

Результаты работы докладывались на научных семинарах ИЭФ УрО РАН и семинарах ряда зарубежных организаций: Исследовательских центров GEC-Marconi, DSTO, FOA; Техасского технического университета; Университета Стразклайд, а также на международных конференциях: XVII Международном симпозиуме по разрядам и электрической изоляции в вакууме (США, 1996); XI, XII международных конференциях по мощным пучкам частиц (Чешская Республика, 1996, Израиль 1998); X, XI, XII, XIII Международных конференциях по мощной импульсной технике (США, 1995, 1997, 1999, 2001); Международной конференции общества SPIE "Мощные СВЧимпульсы" (США, 1995); Международных конференциях EUROEM (Израиль, 1998, Шотландия, 2000).

Материалы диссертации включают содержание 8 научных статей, опубликованных в ведущих отечественных и зарубежных журналах, 10 тезисов докладов, изданных в сборниках трудов международных конференций.

Положения, выносимые на защиту

1. При предпробойном dU/dt >1014 В/с при нарастании напряжения за время короче 1,5нс неуправляемый азотный разрядник высокого давления (>40 атм) обеспечивает стабильность момента коммутации со среднеквадратичным разбросом не хуже 100 пс.

2. Активный формирователь биполярного импульса с длительностью до 1 не, созданный на основе емкостного накопителя и двух неуправляемых азотных разрядников высокого давления, формирует перепад напряжения, близкий к удвоенному по сравнению с амплитудой преобразуемого импульса. При этом достигается временная нестабильность положения перепада менее ± 100 пс.

3. При укорочении времени воздействия высоковольтного униполярного импульса напряжения в диапазоне длительностей 250-1000 пс электрическое поле, соответствующее порогу возникновения приэлектродного коронного разряда в атмосферном воздухе, возрастает с 95 до 150 кВ/см.

4. Двукратное по длительности сжатие наносекундного квазипрямоугольного импульса осуществляется с увеличением мощности в ~ 1.7 раза при энергетической эффективности 87% в преобразователе с равными входным и выходным волновыми сопротивлениями. Преобразователь имеет выходной коммутатор и представляет отрезки высокоомной (Z) и накопительной (р) линий с оптимальным соотношением Zjp= 2.7 и одинаковыми временами задержки, составляющими 1/4

• от длительности сжимаемого импульса.

5. Высоковольтный генератор в виде двух наносекундных драйверов РАДАН-ЗОЗБП с объединенным разрядником и независимыми субнаносекундными преобразователями, формирующими импульсы с длительностью 500 пс, обеспечивает синхронизацию излучаемых ТЕМ антеннами электромагнитных импульсов со среднеквадратичным разбросом 100 пс и, тем самым, - увеличение суммарного потока мощности по главному направлению до ~3 раз в сравнении с одноканальным излучателем.

Основное содержание работы

Первая Глава диссертации посвящена вопросам формирования униполярных высоковольтных субнаносекундных импульсов. Их длительность выбирается с точки зрения применимости для излучения сверхширокополосных электромагнитных сигналов определенного спектрального диапазона. Отмечается, что применительно к перспективам локационных применений к возбуждающим антенну импульсам предъявляются требования стабильности, а также высокой частоты повторения.

На основании краткого обзора разработок субнаносекундных высоковольтных генераторов с полупроводниковыми коммутаторами, приведенного в Разделе 1.1, делается заключение, что такие приборы в перспективе в наибольшей степени соответствуют задаче повышения стабильности и частоты следования СШП импульсов, однако на настоящий момент самые мощные из них еще уступают формирователям в виде емкостных накопителей с искровыми газовыми разрядниками. Необходимость совершенствования компактных субнаносекундных высоковольтных генераторов, созданных в ИЭФ УрО РАН на базе наносекундного драйвера РАДАН-ЗОЗБП определялась стремлением к повышению выходной мощности, улучшению стабильности, а также к обеспечению возможности генерирования субнаносекундных импульсов специальной формы в условиях, когда базовый драйвер не претерпевал бы изменений. Это направление определило перечень исследований, нацеленных на достижение стабильных режимов работы важнейших элементов высоковольтных генераторов - наносекундных и субнаносекундных газовых разрядников. Их особенности в режиме редкоповторяющихся импульсов и при частотах повторения вплоть до 3.5 кГц при коммутируемой энергии до 2 Дж рассматриваются в остальных разделах главы. Приводятся экспериментальные результаты по изучению относительного разброса срабатывания двух идентичных обостряющих азотных (40-бОатм.) разрядников и данные испытаний водородных (100 атм.) обостряющих и срезающих разрядников. Отмечаются достигнутые уровни полного разброса амплитуд и длительностей 200-кВ импульсов с фронтами -150-200 пс и полушириной в 400900 пс. Определенное внимание уделяется пояснению методик измерений и осциллографической регистрации параметров импульсов с помощью широкополосных

6 ГГц) осциллографов реального времени и цифровых стробоскопических осциллографов.

Во второй главе представлены разработки и результаты испытаний субнаносекундных формирующих устройств, которые увеличивают эффективность генератора сверхширокополосных электромагнитных импульсов в условиях, когда параметры базового наносекундного драйвера остаются неизменными. Первый путь связан с прямым повышением мощности униполярного импульса драйвера за счет дополнительного время - амплитудного преобразования (компрессии) взамен метода обострения с последующим срезом. Вторую методику можно отнести к способам генерирования субнаносекундных питающих импульсов специальной формы (биполярных): мощность которых увеличена с точки зрения эффективности излучения сверхширокополосной ТЕМ антенной. В обоих случаях рассматриваются преобразователи, которые удовлетворяют практическому требованию неизменности выходного волнового сопротивления по сравнению с драйвером.

В Разделах 2.1 и 2.2 приводятся данные по оптимизации параметров индуктивно-емкостного звена компрессии энергии в специфическом режиме бегущей волны, когда зарядка выходной формирующей линии происходит за время, сравнимое с длительностью фронта зарядного импульса наносекундного драйвера. Полученные аналитические значения коэффициентов умножения мощности подтверждаются данными численного моделирования и находятся в соответствии с результатами испытаний низковольтной модели и полномасштабных экспериментов. Отмечается, что увеличение мощности выходного импульса в ~1.7 раза позволило существенно расширить возможности не только высоковольтных генераторов, но также электронных сильноточных ускорителей и СВЧ генераторов на их основе.

В Разделах 2.3 и 2.4 рассматриваются схемы формирования субнаносекундных высоковольтных биполярных импульсов, представляющих особый интерес для питания сверхширокополосных антенн из-за особенности их спектра, максимум которого сдвинут в область высоких частот. Описание режима работы простейшего пассивного формирователя биполярного импульса приведено в Разделе 2.3. Он представляет короткозамкнутый отрезок коаксиальной линии (КЗ-шлейф), включенной по Т-образной схеме в рассечку выходного коаксиального тракта генератора униполярных импульсов. Отмечаются достоинства преобразователя и его недостатки при работе в составе высоковольтных формирующих устройств. В Разделе 2.4, представлен активный" формирователь биполярных субнаносекундных импульсов с удвоенной по отношению к предыдущему устройству амплитудой, основанный на синхронной коммутации двух неуправляемых субнаносекундных разрядников. Возможность реализации такого формирующего устройства базировалась на предыдущем опыте по исследованию относительного разброса срабатывания неуправляемых субнаносекундных обостряющих разрядников.

Третья глава посвящена созданию мощных компактных генераторов сверхширокополосных субнаносекундных импульсов, для которых разрабатывались высоковольтные формирующие устройства и проводились исследования, описанные в предыдущих главах. В вводной части обсуждаются особенности СШП антенн с импульсным возбуждением. В Разделе 3.1 приводится перечень импульсных антенн, допускающих работу при высоких пиковых подводимых мощностях, и краткий обзор параметров генераторов СШП электромагнитных импульсов на их основе с типичными подводимыми к антеннам мощностями в сотни мегаватт - единиц гигаватт. Отмечается противоречивость требований к антенно-фидерным устройствам в плане необходимости сочетания широкой частотной полосы согласования и высокой электрической прочности. В Разделе 3.2 описаны характеристики созданного на базе компактного высоковольтного генератора РАДАН источника СШП импульсов с лепестковым ТЕМ рупором. Рассматриваются конструктивные особенности высоковольтных устройств сопряжения, результаты некоторых модельных экспериментов, измерений направленности излучения и амплитуды поля излучаемого сигнала. Питание антенны с ударным возбуждением проводилось как униполярными, так и биполярными субнаносекундными импульсами.

В Разделе 3.3 представлены разработки и исследования по созданию многоканальных СШП излучателей повышенной направленности типа импульсных решеток из ТЕМ рупоров. Выделены два типа высоковольтных многоэлементных СШП излучателей:

Первый вариант систем - где импульс мощного высоковольтного генератора расщепляется и затем подается на ТЕМ антенны. Обсуждаются конкретные конструкции их 2-х и 4-х ТЕМ антенн с разводкой питания полосковыми фидерами, направленность их излучения, достоинства и недостатки.

Второй тип устройств реализуется при питании ТЕМ антенн независимыми синхронными импульсами, которые должны доставляться к антеннам с разбросом на уровне длительности фронта или меньшем. Способ прошел экспериментальную проверку в варианте двухканальных генераторов с жесткой и независимой синхронизацией высоковольтных коммутаторов каналов.

В ходе испытаний устройств сопряжения высоковольтных генераторов и ТЕМ антенн были получены новые сведения об электрической прочности воздушной изоляции фидерных устройств в субнаносекундном диапазоне, что систематизируется в Разделе 3.4. В совокупности с оценками пробивных полей мощных нано - и субнаносекундных импульсов с СВЧ заполнением 8-миллиметрового диапазона длин волн эти данные укладываются на общую монотонную зависимость.

В Заключении сформулированы основные итоги диссертационной работы, показывающие соответствие полученных результатов поставленным целям исследований и разработок.

В Приложениях 1-3 приводятся характеристики использованных в измерениях широкополосных осциллографов, особенности их применения в экспериментах; параметры и методики калибровки субнаносекундных емкостных делителей напряжения и приемной рупорной ТЕМ антенны.

Основные результаты диссертационной работы:

1. На основании новых данных, полученных при исследованиях коммутации газовых разрядников высокого давления в диапазоне предпробойных dU/dt ~ (10й-1015) В/с и при изучении электрической прочности воздушной изоляции в диапазоне длительностей 0.25-1 не был выполнен комплекс работ по совершенствованию и созданию малогабаритных высоковольтных субнаносекундных формирующих устройств. На их основе разработаны электрически прочные элементы высоковольтных антенно-фидерных устройств и мощные генераторы сверхширокополосного электромагнитного излучения импульсно-периодического действия с частотой повторения до 100 Гц и, в перспективе, до единиц килогерц.

2. С использованием методики анализа трансформации наносекундного импульса при его передаче в режиме бегущей волны в линии с дискретной неоднородностью определены оптимальные параметры дополнительного индуктивно-емкостного звена сжатия энергии. На основании этих результатов было разработано/ высоковольтное устройство компрессии энергии наносекундного драйвера РАДАН-303БП, которое позволило увеличить выходную пиковую мощность в 1,7 раза при неизменном выходном импедансе. С помощью данного устройства также были увеличены энергетическая эффективность высоковольтного субнаносекундного модулятора, работающего по принципу обострения и среза импульса наносекундного драйвера и источников СШП излучения, базирующихся на этой основе.

3. Разработан и испытан активный формирователь биполярных субнаносекундных импульсов, который позволил получить перепад амплитуды между пиками разной полярности близкий к удвоенному значению по отношению к амплитуде импульса базового наносекундного драйвера. При использовании такой системы мощность излучения генератора электромагнитных СШП импульсов в определенных условиях может быть увеличена четырехкратно.

4. Реализованы многоэлементные высоковольтные СШП антенные системы типа импульсных антенных решеток. Они построены как на базе единичного высоковольтного субнаносекундного модулятора, импульс которого расщепляется для питания отдельных ТЕМ антенн, так и используют в своем составе независимые параллельные мощные модуляторы. Параллельные модули запускаются синхронно с точностью 100-200 пс с помощью объединенного неуправляемого- или нескольких управляемых разрядников. В частности, испытанный двухканальный сверхширокополосный генератор обеспечил увеличение потока мощности радиоимпульса по главному направлению в 2.9 раза по сравнению с единичным излучателем.

Автор выражает признательность сотрудникам лаборатории электронных ускорителей ИЭФ УрО РАН, соавторам публикаций и научным руководителям диссертационной работы за внимание к работе, конструктивные замечания и поддержку.

Заключение.

1.. Месяц Г.А. Импульсные ускорители для релятивистской СВЧ- электроники. В кн.: Релятивистская высокочастотная электроника, вып. 4. Горький: ИПФ АН СССР, 1984, с. 193-221.

2. Месяц Г.А. Генерирование мощных наносекундных импульсов.// М.: Сов.радио, 1974, 256 с.

3. Гапонов-Грехов А.В., Петелин М.И. Релятивистская высокочастотная электроника. // Вестник АН СССР, 1979, В 4, с.11-23.

4. Релятивистская высокочастотная электроника./ Под ред. А.В.Гапонова-Грехова. // Горький: ИПФ АН СССР, 1979, 298 с.

5. Исследование объектов с помощью пикосекундных импульсов./ Под ред. Г.В.Глебовича, // М. Радио и связь, 1984,218 с.

6. Астанин Л.Ю., Костылев А.А. Основы сверхширокополосных радиолокационных измерений. // М.: Радио и связь, 1989.- 192 с.

7. Agee F.J., Scholfield D.W., Prather W., Burger J.W. Powerful Ultra-Wide Band RF Emitters: Status and Challenges. // In: Proc. of SPIE International Symposium: Intense Microwave Pulses III.- San Diego, CA, USA. 1995, Vol. 2557, p.98-109.

8. Kovalchuk B.M., Mesyats G.A., Shpak V.G. Generation of Powerful Subnanosecond Pulses. // In Proc.: IEEE Pulsed Power Conference. Lubbok, IX, USA, 1976, 1D5.

9. Shpak V.G., Shunailov S.A., Yalandin M.I. Investigations of compact high-current accelerators RAD AN 303 synchronization with nanosecond accuracy. // In: Proc.of X-th IEEE Int. Pulsed Power Conference. Albuquerque, NM, USA, 1995, p.666-671.

10. Костылев А.А. Идентификация радиолокационных целей при использовании сверхширокополосных сигналов: Методы и приложения. // Зарубежная радиоэлектроника, 1984, №4, с.75-104.

11. Небабин В.Г., Сергеев В.В. Методы и техника радиолокационного распознавания. // М.: Радио и связь, 1984, 152 с.

12. Месяц Г.А. Эктоны. Часть 3. // Екатеринбург: УИФ Наука, 1994. с.225.

13. Грехов И.В. Генерация мощных наносекундных импульсов с помощью полупроводниковых размыкателей тока. // Известия Академии Наук. Сер. Энергетика, 2000, № 1, с.53-62.

14. Тучкевич В.М., Грехов И.В. Новые принципы коммутации больших мощностей полупроводниковыми приборами. // Л.: Наука, 1988. 117 с.

15. Дарзнек С.А., Котов Ю.А., Месяц Г.А., Рукин С.Н. SOS-эффект: наносекундный обрыв сверхплотных токов в полупроводниках. // Доклады Академии Наук, 1994, Т.334, №3, с.304-306.

16. Lyubutin S.K., Mesyats G.A., Rukin S.N., Slovikovskii B.G. Subnanosecond high-density current interruption in SOS diodes. // In: Proc. of Xl-th IEEE Pulsed Power Conference. Baltimore, ML, USA, 1997, p. 663-666.

17. Fletcher R.C. Production and measurement of ultra-high speed impulses. // The Review of Scientific Instruments. 1949, V.20, No. 12, pp. 861-869.

18. Месяц Г.А., Шпак В.Г. Генерирование мощных субнаносекундных импульсов. // ПТЭ, 1978, №6, с.5-18.

19. Mesyats G.A., Shpak V.G., Shunailov S.A., Yalandin M.I. Desk-top subnanosecond pulser research, development and applications. // In: Proc. of SPIE International Symposium: Intense Microwave Pulses. Los Angeles, С A, USA, 1994, V.2154, p.262-268.

20. Shpak V.G., Yalandin M.I., Oulmascoulov M.R., Shunailov S.A. 1000-pps Subnanosecond High-Voltage Generator. // In: Proc.of Xl-th IEEE Int. Pulsed Power Conference. Baltimore, ML,USA, 1997, p.1575-1580.

21. Shpak V.G., Shunailov S.A., Oulmascoulov M.R., Yalandin M.I. Subnanosecond Front, High Voltage Generator based on a Combined Pulsed Forming Line. // Proc.of the Xl-th IEEE Int. Pulsed Power Conference. Baltimore, ML,USA. V.2, 1997, p.1581-1585.

22. Желтов К.А. Пикосекундные сильноточные электронные ускорители. // М.: Энергоатомиздат, 1991. 120 с.

23. Месяц Г.А., Шпак В.Г., Шунайлов С.А., Яландин М.И. Импульсно-периодический генератор высоковольтных субнаносекундных импульсов. // Тезисы докл.: IX Симпозиум по сильноточной электронике. Россия, 1992, с.236-237.

24. Яландин М.И., Шпак В.Г. Мощные малогабаритные импульсно-периодические генераторы субнаносекундного диапазона (обзор). // ПТЭ. 2001. №.3. с.5-31.

25. Шпак В.Г., Шунайлов С.А., Ульмаскулов М.Р., Яландин М.И., Пегель И.В. Экспериментальное исследование динамики сильноточного электронного сгустка субнаносекундной длительности. // Письма в ЖТФ, 1996, Т.22, вып.7, с.65-69.

26. Шпак В.Г., Шунайлов С.А., Яландин М.И., Дядьков А.Н. Малогабаритный сильноточный импульсный источник РАДАН СЭФ-303А. // ПТЭ, 1993, №1, с.149-155.

27. Mesyats G.A., Shpak V.G., Shunailov S.A., Yalandin M.I. Compact high-current accelerators based on the RAD AN SEF-303 pulsed power source. In: Proc. of IX-th IEEE Int. Pulsed Power Conference. Albuquerque, NM, USA, 1993, p.835-838.

28. Коровин С.Д. Трансформатор Тесла в сильноточных импульсно-периодических ускорителях. // Томск: ИСЭ СО РАН, Препринт № 47. 1988. 38 с.

29. Загулов Ф.Я., Котов A.C., Шпак В.Г., Юрике Я.Я., Яландин М.И. РАДАН -малогабаритные сильноточные ускорители электронов импульсно-периодического действия. // ПТЭ, 1989, №2, с. 146-149.

30. Губанов В.П., Коровин С.Д., Степченко A.C. Высоковольтный наносекундный генератор с частотой следования импульсов до 1 кГц. // ПТЭ, 1997, №1, с.95-98.

31. Киселев И.В., Черепанов В.П. Искровые разрядники. // М.: Сов. радио, 1976, 72с.

32. Авилов Э.А., Юрьев AJI. Газонаполненные металлокерамические разрядники высокого давления. // ПТЭ, 2000, №2, с.78-81.

33. Комяк Н.И., Морговский Л.Я., Пеликс Е.А. Импульсные рентгеновские аппараты серии МИРА. // Дефектоскопия, 1978, № 3, с. 108-110.

34. Королев Ю.Д., Месяц Г.А. Физика импульсного пробоя газов. // М.: Наука. 1991, 224 с.

35. Месяц Г.А. Эктоны. Часть 2. // Екатеринбург: УИФ Наука, 1994. 224 с.

36. Ельчанинов A.C., Котов A.C., Шпак В.Г., Юрике Я.Я., Яландин М.И. Малогабаритные импульсные рентгеновские аппараты и ускорители РАДАН. // Электронная техника. Сер.4, 1987, Вып.2, с.33-37.

37. Литвинов Е.А., Месяц Г.А., Проскуровский Д.И. Автоэмиссионные и взрывные процессы при вакуумных разрядах//УФН. 1983. Т. 139, №2. с.265-302.

38. Белкин Н.В., Авилов Э.А. Стабилизация напряжения зажигания искрового разряда в газах при больших давлениях. // ЖТФ, 1971, Т.41, Вып. 10, с.2167-2169.

39. Ельчанинов A.C., Загулов Ф.Я., Коровин С.Д., Месяц Г.А. Исследования стабильности высоковольтного разрядника с потоком рабочего газа между электродами. // ПТЭ, 1979, № 4, с. 162-164.

40. Shpak V.G., Shunailov S.A., Ulmaskulov M.R., Yalandin M.I. Generation of highpower broadband electromagnetic pulses with PRF of 100 pps. In: Proc.of X-th IEEE Int. Pulsed Power Conference. Albuquerque, NM, USA, 1995, p.539-543.

41. Yalandin M.I., .Shpak V.G, Shunailov S.A., Ulmaskulov M.R. Compact repetitive generator of high-power broadband electromagnetic pulses. // In: Proc. of SPIE Int. Symp.: Intense Microwave Pulses III. San Diego, CA, USA. 1995, V.2557, p.289-297.

42. Grothaus M.G., Moran S.L., Hardesty L.W. Recovery characteristics of hydrogen spark gap switches. // In: Proc. of IX-th IEEE Int. Pulsed Power Conference. Albuquerque, NM, USA, 1993, p.475-478.

43. Таблицы физических величин. Справочник. / Под ред. акад. И.К.Кикоина // М.: Атомиздат, 1976, 1006 с.

44. Lybutin S.K., Mesyats G.A., Rukin S.N., and Slovikovsky B.G. Repetitive Short Pulse SOS-Generators. // In: Digest of Technical Papers of ХИ-th IEEE Int. Pulsed Power Conference, Monterey, С A, USA. V.2. 1999. p. 1226-1229.

45. Tarakanov V.P. User's Manual for Code KARAT. Berkeley Research Associates, Inc., VA, USA, 1992.

46. Тиунов M.A., Фомель Б.М., Яковлев В.П. SAM-Интерактивная программа для расчета электронных пушек на мини-ЭВМ. // Новосибирск: ИЯФ СО АН СССР Препринт № 89-159, 1989, 66 с.

47. Вашаев О.А., Губанов В.П., Коровин С.Д. Компактный сильноточный ускоритель с энергией электронов 1,5 МэВ. // ПТЭ, №2, 1991, с. 41-43.

48. Желтов К.А., Петренко А.Н. Субнаносекундный электронный сильноточный ускоритель. // ПТЭ, 1985, №5, с.27-29.

49. Желтов К.А., Коробков С.А., Петренко А.Н., Шалиманов В.Ф. Пикосекундный сильноточный ускоритель электронов. // ПТЭ, 1990, №1, с.37-41.

50. Моругин JI.A., Глебович Г.В. Наносекундная импульсная техника. // М: "Сов. Радио", 1964,623 с.

51. Shpak V.G., Oulmascoulov M.R., Shunailov S.A., Yalandin M.I. Amplitude Compression of High-Voltage Pulses in Subnanosecond Formers on Gas Spark Gaps.

52. In: Digest of Technical Papers of XH-th IEEE Int. Pulsed Power Conference, 1999, June 27-30, Monterey, California,US A, V.2, p.692-695.

53. Yalandin M.I., Oulmascoulov M.R., Shpak V.G., and Shunailov S.A. Upgrading of the Efficiency of Small-Sized Subnanosecond Modulators. // In: Book of Abstracts of EUROEM'2000 Int. Conference, 30 May- 2 June 2000, Edinburgh, Scotland, UK, p.56.

54. Быков H.M., Вашаев O.A., Губанов В.П., Гунин А.В., Коровин С.Д., Якушев А.Ф. Сильноточный управляемый разрядник с частотой срабатывания 100 Гц. // ПТЭ, 1988, №6, с.96-99.

55. Введенский Ю.В. Тиратронный генератор наносекундных импульсов с универсальным выходом. // Изв. ВУЗов. Радиотехника. 1959, №2, с.249-251.

56. Андреев Ю.А., Буянов Ю.И., Визирь В.А., Ефремов A.M., Зорин В.Б., Ковальчук Б.М., Кошелев В.И., Сухушин К.Н. Генератор мощных импульсов сверхширокополосного электромагнитного излучения. // ПТЭ, 1997, №5, с.72-76.

57. Андреев Ю.А., Буянов Ю.И., Визирь B.A., Ефремов A.M., Зорин В.Б., Ковальчук Б.М., Кошелев В.И., Плиско В.В., Сухушин К.Н. Генератор гигаваттных импульсов сверхширокополосного излучения. // ПТЭ, 2000, №2, с.82-88.

58. Theodorou E.A., Gorman M.R., Rigg P.R., and Kong F.N. Broadband pulse-optimised antenna. // IEE Proc., 1981, Vol. 128, Pt.H, No.3, p.124-130.

59. Губанов В.П., Коровин С.Д., Пегель И.В., Ростов В.В., Степченко A.C., Ульмаскулов М.Р., Шпак В.Г., Шунайлов С.А., Яландин М.И. Генерация мощных наносекундных импульсов электромагнитного излучения. // Письма в ЖТФ, 1994, Т.20, с.89-93.

60. Buchenauer C.J., Туо J.S., Schoenberg J.S.H. Aperture Efficiencies of Impulse Radiating Antennas. // In: Proc. of 4-th Ultra-Wideband Short-Pulse Electromagnetics Conference. June 14-19, 1998, Tel Aviv, Israel, p.91-108.

61. Song X., Liu G., Fan Ya., Liu X., Liu F. Antenna-Source Integrated Ultra-Wideband Electromagnetic Pulses Radiating Device. // In: Proc. of 4-th Ultra-Wideband Short-Pulse Electromagnetics Conference. June 14-19, 1998, Tel Aviv, Israel, p.145-148.

62. Agee F.J., Baum C.E., Prather W.D., Lehr J.M., O'Loughlin J.P., Burger J.W., Schoenberg J.S.H., Scholfield D.W., Torres R.J., Hull J.P., Gaudet J.A. Ultra

63. Wideband Transmitter Research. // IEEE Transactions on Plasma Science. June 1998, V.26, No.3, p.860-873.

64. Глебович Г.В., Ковалев И.П. Широкополосные линии передачи импульсных сигналов. // М.: Сов. Радио. 1973. 224 с.

65. Шпак В.Г., Яландин М.И., Шунайлов С.А., Ульмаскулов М.Р. Генерирование мощных сверхширокополосных электромагнитных импульсов субнаносекундной длительности. // Изв. ВУЗов. Физика, 1996, Т.39, Вып. 12, с.119-127.

66. Maddsen К. Measurements on ТЕМ Horn Antennas // Linkoping, Sweden: Scientific Report FOA-R-98-00672-612-SE. January 1998. 86 p.

67. Дядьков A.H., Иванов C.H., Ульмаскулов М.Р. Генераторы импульсов с субнаносекундным фронтом на ртутном герконе. // ПТЭ, 1998, №3, с.69-72.

68. Ландау Л. Д., Лифшиц Е. М. Теоретическая физика. Т.2 Теория поля. // М.: Наука, 1988, 509 с.

69. Сазонов Д.М. Антенны и устройства СВЧ. // М.: Высшая школа, 1988, 432 с.

70. Скольник М. И. Справочник по радиолокации. М.: Сов. Радио, 1976, Т.1, 360 с.

71. Советов Н.М. Техника сверхвысоких частот. М.: Высшая школа, 1976, 184 с.

72. Ельчанинов A.C., Шпак В.Г., Юрике Я.Я., Яландин М.И. Малогабаритные импульсные рентгеновские аппараты РАДАН-150 и РАДАН-220. // Дефектоскопия, 1984, № 12, с.68-70.

73. Shpak V.G., Yalandin M.I., Shunailov S.A. Compact high-current ribbon e-beam diode. // In: Proc. of 10-th Intern. Conf. on High Power Particle Beams: BEAMS'94,1994, San-Diego, CA, USA, V.l, p.483-486.

74. Mesyats G.A., Shpak V.G., Yalandin M.I., Shunailov S.A. Desktor high-current accelerators for surface sterilization. // In: Proc. of SPIE Int. Symp. Medical Lasers and Systems. Los Angeles, CA, USA, 1994, V.2131, p.286-290.

75. Нетепловые эффекты миллиметрового излучения./ Под ред. Н.Д.Девяткова. // М: АН СССР, Научный совет по проблеме "Физическая электроника"; ИРЭ АН СССР, 1981,338 с.

76. Тяжелов В. В., Алексеев С. И. Формирование воззрений на основные механизмы биологического действия высокочастотных электромагнитных полей. // Проблемы экспериментальной и практической электромагнитобиологии. -Пущино: ОНТИНЦБИ, 1983, с. 35-56.

77. Shoenbach К. N., Peterkin F. Е., Alden R. W., and Beebe S. J. The effect of pulsed electric fields on biological cells: experiments and applications. // IEEE Trans. Plasma Science. 1997, V.25, No.2. p.284-292.

78. Бойко Н.И., Сафронов И.А., Тондий Л.Д. АЭШМИТ аппарат для широкополосной электромагнитной импульсной терапии. // ПТЭ, 2000, №5, с.101-108.

79. Lehr J.M., Agee F.J., Baum C.E., and Prather W. Aspects of Ultrafast Spark Gap Switching for UWB HPM Generation. // In: Digest of Technical Papers of Int.

80. Workshop on High Power Microwave Generation and Pulse Shortening, 1997, June 10-12, Edinburgh, UK, p. 141-145.

81. Maddsen К. Investigations of microwave breakdown in transmit-receive switches and in air. // Linkoping, Sweden: Scientific Report FOA-R-97-00431-612-SE. April 1997. 96 p.

82. Каталог Tektronix "Tek Products 1988", 1987, 548 c.