О выборе рациональных размеров сегнетоэлектрического рабочего тела импульсного генератора напряжения

1. Введение

В статье рассматривается генератор электрического напряжения, преобразующий энергию механического удара в электрическую энергию. Основным элементом рассматриваемого генератора является сегнетоэлектрическое рабочее тело, по которому в процессе функционирования генератора движется ударная волна. Нагрузкой для рассматриваемого генератора является конденсатор, а индуктивность и активное сопротивление нагрузки незначительны.

В настоящей статье предлагаются оценочные эмпирические зависимости, по которым может быть проведен предварительный выбор геометрических размеров сегнетоэлектрического рабочего тела. Также указываются методы уточнения параметров генератора в процессе его конструкторской отработки.

2. Конструкция генератора.

Как уже указывалось выше, основным элементом рассматриваемого генератора является сегнетоэлектрическое рабочее тело. В общем случае, в рабочем теле возможно формирование ударной волны, движущейся в направлении коллинеарном или перпендикулярном направлению спонтанной поляризации сегнетоэлектрического материала. Отличие в физических процессах при различных направлениях движения фронта ударной волны анализируется в работах /1,2/. Окончательный выбор рационального направления движения фронта ударной волны может быть сделан только с учетом конкретного типа и назначения проектируемого взрывного генератора. Так, при разработках малогабаритных источников СВЧ v излучения во многих удачных конструкциях направление движения фронта ударной волны было коллинеарно направлению спонтанной поляризации рабочего тела /3/. Для рассматриваемого в настоящей статье взрывного генератора электрического напряжения, как следует из предшествующих работ и как показали эксперименты, проведенные автором, предпочтительным является направление движения фронта ударной волны перпендикулярное направлению спонтанной поляризации рабочего тела.