Unidade geradora de pulsos para um canhão de elétrons de um acelerador linear de partículas.

• Ano de defesa: 1997
• Autor(a) principal: Rubini Junior, Jonas
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Canhão de elétrons; Dispositivos semicondutores; Electron gun; Eletrônica de potência; Gerador de pulsos; Power electronics; Pulse generator; Semiconductor devices
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3143/tde-04102024-112126/

Neste trabalho é apresentado o projeto e a implementação de um circuito pulsador para canhões de elétrons de alta corrente a ser utilizado em um acelerador linear de elétrons. As características de pulso exigidas para esta aplicação são: a)amplitude de pulso de aproximadamente 1 kV; b) tempo de chaveamento menor que 10 ns; c) largura de pulso entre 50 ns e 300 ns; d) taxa de repetição de até 500 Hz; e) incerteza no tempo de disparo(\"jitter\") inferior a 1 ns e f) impedância desaída entre 50 \'ômega\'e 150 \'ômega\'(corrente de pico entre 10 A e 20 A).São analisadas duas configurações de geradores de pulso utilizando: a) o empilhamento (\"stacking\") de dispositivos semicondutoress e b) o circuito Marx bank. Com relação aosdispositivos de chaveamento, foram realizados estudos e medições utilizando: a) vávula Thyratron; b) transistores de junção bipolar (BJT) e c) transistores de potência de efeito de campo, com tecnologia MOS (MOSFET). Foi implementada e testadauma versão do circuito utilizando um transistor bipolar de porta isolada (Insulated Gate Bipolar Transistor-IGBT), como dispositivo de chaveamento. Para a implementação do protótipo final optpou-se pela configuração que utiliza o empilhamento detransistores bipolares operando na região de avalanche. Essa escolha se justifica; pelas dimensões físicas reduzidas do circuito, que permite a montagem no corpo do canhão de elétrons; pela simplicidade de projeto e pela robustez contr descargaselétricas, uma vez que o circuito é mantido a um potencial de 100 kV.