DE3809503A1

DE3809503A1 - Koaxialkondensator fuer einen impulsgenerator

Info

Publication number: DE3809503A1
Application number: DE3809503A
Authority: DE
Inventors: Mitsunao Okumura
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1987-03-23
Filing date: 1988-03-22
Publication date: 1988-10-06
Anticipated expiration: 2008-03-23
Also published as: NL8800711A; US4843518A; NL194179B; US5006726A; NL194179C; DE3809503C2

Description

Die Erfindung betrifft einen Koaxialkondensator, der für einen Impulsgenerator geeignet ist, welcher zum Messen elektrischer und/oder mechanischer Eigenschaften verschiedener elektrischer und elektronischer Vorrich tungen verwendet wird.

Ein Impulsgenerator mit dem in Fig. 13 gezeigten Aufbau ist bekannt. Bei dem Impulsgenerator sind ein Entlade spalt G, an den ein Kondensator Co und ein Triggeran schluß 1 angeschlossen sind, ein Widerstand R _S zum Dämpfen einer beim Entladen erzeugten Hochfrequenz schwingung und ein Entladewiderstand R _O derart geschal tet, daß sie eine geschlossene Schleife bilden, und ein Kondensator C _f ist parallel zum Widerstand R _O geschal tet, welcher zusammen mit dem Kondensator C _f eine Aus gangsschaltung bildet. Ein Impuls wird zwischen beiden Enden des Widerstandes R _O erzeugt, an den ein koaxialer Verbindungsstecker 3 eines koaxialen Kabels 2 zum Über tragen des erzeugten Impulses angeschlossen ist. Der Kondensator C ₀ wird über einen Ladewiderstand Rc durch einen Gleichstrom geladen, der von einem Ladeanschluß 4 zugeführt wird. Im Kondensator Co akkumulierte Ladung wird in dem Moment, in dem dem Triggeranschluß 1 des Entladespaltes G eine Triggerspannung zugeführt wird, sofort durch den Entladespalt G, die Widerstände R _S und Ro und den Kondensator C _f entladen, und ein so erzeug ter Impuls wird durch die koaxiale Leitung 2 ausgege ben.

Um eine hohe Anstiegscharakteristik eines Impulses zu erhalten, ist es wünschenswert, den Impulsgenerator so zu konstruieren, daß seine Abmessungen und die Gesamt länge der Verdrahtung minimalisiert werden. Bei dem herkömmlichen Impulsgenerator jedoch ist der Entlade spalt G durch einen Luftspalt oder eine Vakuumröhre mit verhältnismäßig großen Abmessungen gebildet, und zudem werden, wie Fig. 14(a) und 14(b) zeigen, voluminöse Kondensatoren des Normaltyps, von denen jeder in einem Metallgehäuse untergebracht ist, als Kondensatoren Co und Cf verwendet und gemäß dem in Fig. 13 gezeigten Verdrahtungsschaltbild unabhängig voneinander geschal tet. Folglich ergibt sich eine große Länge der Verdrah tung, und dadurch erhöht sich unausweichlich deren In duktivität. Wie aus Fig. 15 ersichtlich ist, die eine äquivalente Schaltung des Impulsgenerators zum Zeit punkt des Entladens des Kondensators Co zeigt, wird auf dem Weg des Entladens von der Verdrahtung eine Restin duktivität L von etwa 1,0 µH ∼ 3,0 µH erzeugt. Diese Restinduktivität kann durch Verbesserung des Aufbaus des Impulsgenerators reduziert werden, aber sie läßt sich nicht auf weniger als 0,6 µH ∼ 0,7 µH reduzieren. Aufgrund dieser Restinduktivität ist einem auszugeben den Impuls eine Hochfrequenzschwingung übergelagert, und somit wird die Qualität des Impulses verschlech tert.

Wie erwähnt, ist bei dem herkömmlichen Impulsgenerator unter der Annahme, daß eine Restinduktivität von 1,0 µH ∼ 3,0 µH unvermeidlich ist, der Widerstand R _S zwischen dem Entladespalt G und dem Kondensator C _f ge schaltet, um eine Hochfrequenzschwingung zu dämpfen. Jedoch muß der Widerstand R _S einen hohen Widerstands wert haben, um die Hochfrequenzschwingung wirksam zu dämpfen. Deshalb wird die Anstiegscharakteristik eines durch den Impulsgenerator zu erzeugenden Impulses flach, und seine Ausgangsimpedanz wird hoch. Beispiels weise beträgt bei dem herkömmlichen Impulsgenerator die Anstiegszeit eines Impulses mindestens ungefähr 1 µs.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Koaxi alkondensator zu schaffen, der für einen Impulsgenera tor geeignet ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Koaxialkondensator für einen Impulsgenerator geschaffen, der mindestens einen Kondensator, der beim Erzeugen eines Impulses eine in dem Kondensator akkumulierte Ladung entlädt, und einen Kondensator aufweist, der die Wellenform eines auszugebenden Impulses bestimmt, dadurch gekenn zeichnet, daß der Koaxialkondensator erste, zweite und dritte Kondensatoren aufweist, die koaxial und zueinan der benachbart angeordnet sind, und daß die ersten und dritten Kondensatoren, zwischen denen der zweite Kon densator angeordnet ist, parallelgeschaltet sind, so daß sie den Entladekondensator des Impulsgenerators bilden, wobei der zweite Kondensator als Wellenform bestimmungskondensator verwendet wird.

Es ist ein Vorteil der Erfindung, daß sie einen Koaxi alkondensator schafft, der beide Kondensatoren enthält, welche für die Schaffung eines Impulsgenerators benö tigt werden.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß sie einen Koaxialkondensator schafft, der in der Lage ist, die Restinduktivität eines Impulsgenerators spür bar zu reduzieren.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindun gen im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläu tert. Es zeigt

Fig. 1 einen Schnitt eines erfindungsgemäßen Koaxial kondensators;

Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie II-II in Fig. 1;

Fig. 3 eine Draufsicht auf den Koaxialkondensator gemäß Fig. 1;

Fig. 4 ein Ersatzschaltbild des in Fig. 1 gezeigten Koaxialkondensators;

Fig. 5 einen Schnitt eines Koaxialkondensators gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 6 eine Draufsicht auf den Koaxialkondensator gemäß Fig. 5;

Fig. 7 ein Ersatzschaltbild des in Fig. 5 gezeigten Koaxialkondensators;

Fig. 8 einen Schnitt eines Impulsgenerators, der aus einem erfindungsgemäßen Koaxialkondensator be steht;

Fig. 9 ein Schaubild zur Darstellung von Strömen, die in dem Impulsgenerator gemäß Fig. 8 erzeugt werden;

Fig. 10 eine Draufsicht auf eine Kondensatoreinheit entsprechend einer Abwandlung der in Fig. 8 gezeigten Kondensatoreinheit;

Fig. 11(a) ein Ersatzschaltbild des Impulsgenerators gemäß Fig. 8;

Fig. 11(b) ein Diagramm zur Darstellung eines von dem erfindungsgemäßen Impulsgenerator erzeugten Ausgangsimpulses;

Fig. 12(a) ein Ersatzschaltbild eines Impulsgenerators, bei dem kein zylindrisches Element verwendet wird;

Fig. 12(b) ein Diagramm zur Darstellung eines Ausgangs impulses, der von dem Impulsgenerator mit dem in Fig. 12(a) gezeigten Ersatzschaltbild erzeugt wird;

Fig. 13 ein Ersatzschaltbild eines Impulsgenerators;

Fig. 14(a) und 14(b) Seitenansichten von in einem her kömmlichen Impulsgenerator verwendeten Konden satoren C _O und C _f und

Fig. 15 ein Ersatzschaltbild eines herkömmlichen Im pulsgenerators zur Veranschaulichung einer Restinduktivität, welche beim Entladen des Kon densators C _O erzeugt wird.

Fig. 1 zeigt einen vertikalen Schnitt eines Koaxialkon densators gemäß einer bevorzugten Ausführungsform. Fig. 2 zeigt einen einen waagerechten Schnitt längs der Linie II-II in Fig. 1, und Fig. 3 zeigt eine Draufsicht auf den Koaxialkondensators.

Der Koaxialkondensator besteht im wesentlichen aus zy lindrischen Filmkondensatoren C ₀₁, C _f und C ₀₂, welche koaxial angeordnet sind. Der Aufbau jedes Filmkondensa tors an sich ist Fachleuten bekannt.

Der innere Kondensator C ₀₁, der um eine röhrenförmige Spule 11 aus Kunstharz herum befestigt ist, und der äußere Kondensator C ₀₂, der um den mittleren Kondensa tor C _f angeordnet ist, sind derart miteinander verbun den, daß sie einen Kondensator C ₀ bilden (im folgenden als erster Kondensator Co bezeichnet), der dem in Fig. 13 gezeigten Entladekondensator Co gleichwertig ist. Der mittlere Kondensator C _f (im folgenden als zweiter Kondensator bezeichnet), der zwischen den inneren und äußeren Kondensatoren C ₀₁ und C ₀₂ angeordnet ist, ist ebenfalls dem in Fig. 8 gezeigten Kondensator C _f gleichwertig. Diese drei Filmkondensatoren C ₀₁, C _f und C ₀₂ lassen sich separat herstellen und anschließend zur Bildung einer Koaxialkondensatoreinheit zusammen stecken.

Die aus den ersten und zweiten Kondensatoren Co und Cf bestehende Koaxialkondensatoreinheit ist in einem zy lindrischen Metallgehäuse 12 enthalten. In das Metall gehäuse 12 ist an dessen Mitte ein zylindrisches Rohr 13 eingeführt. Die Spule 11 des inneren Kondensators C ₀₁ ist dem Rohr 13 über dessen Außenseite aufgepaßt, und auf diese Weise wird die Koaxialkondensatoreinheit von dem Rohr 13 gehalten. Jedes der jeweiligen Elektro denpaare der Kondensatoren C ₀₁, C _f und C ₀₂ ist mit Löt mittel 14 mit einer Basisplatte 12 a des Metallgehäuses 12 verbondet.

Wie Fig. 1 und 3 zeigen, sind auf einer Deckplatte 12 b des Metallgehäuses 12 acht Ausgangsanschlüsse 15 für den ersten Kondensator Co mit einem vorbestimmten Ab stand vom Mittelpunkt der Platte 12 b und mit gleich mäßigen Winkelabständen angeordnet. Zudem sind acht Ausgangsanschlüsse 16 für den zweiten Kondensator Cf zwischen den Anschlüssen 15 mit einem vorbestimmten Abstand vom Mittelpunkt und mit gleichmäßigen Winkel abständen angeordnet. Mit jedem der Ausgangsanschlüsse 16 sind jeweilige weitere Elektroden der inneren und äußeren Kondensatoren C ₀₁ und C ₀₂ durch Leitungen 17 verbunden. Eine weitere Elektrode des mittleren Konden sators (des zweiten Kondensators) C _f ist mit jedem der Ausgangsanschlüsse 16 durch Leitungen 18 verbunden. Es ist vorteilhaft, so viele Ausgangsanschlüsse 15 und 16 wie möglich zu schaffen, da mit dem Ansteigen der An zahl der Ausgangsanschlüsse die Restinduktivität ab nimmt.

Fig. 4 zeigt ein Ersatzschaltbild des Koaxialkondensa tors.

Jede Richtung von Strömen ip, die bei der Entladung des ersten Kondensators Co (C ₀₁ und C ₀₂) erzeugt werden, ist einer Richtung eines in den zweiten Kondensator C _f fließenden Stroms iq entgegengesetzt. Die Entladeströme ip, die in den inneren und äußeren Kondensatoren C ₀₁ und C ₀₂ erzeugt werden, fließen innerhalb und außerhalb des zweiten Kondensators Cf in entgegensetzter Rich tung zu dem Strom iq des zweiten Kondensators Cf. Aus diesen Gründen wird eine durch den Fließweg des Entla destroms ip verursachte Induktivität durch diejenige Induktivität aufgehoben, die durch den Fließweg des Stroms iq in dem zweiten Kondensator C _f verursacht wird.

Somit läßt sich durch diesen Koaxialkondensator eine Restinduktivität beträchtlich reduzieren, und deshalb kann ein Impulsgenerator bei Verwendung des beschriebe nen Koaxialkondensators einen Impuls mit hoher Qualität erzeugen, welcher eine hohe Anstiegscharakteristik und reduzierte Hochfrequenzschwingung aufweist.

Bei der bevorzugten Ausführungsform beträgt die gemes sene Restinduktivität L ungefähr 20 nH in dem Fall, daß C ₀ 20 µF/3 KV und C _f = 0,5 µF/3 KV gilt. Wenn dage gen anstelle des aus drei zylindrischen Kondensatoren bestehenden Koaxialkondensators ein Koaxialkondensator verwendet wird, der aus zwei zylindrischen Kondensato ren mit 20 µF/3 KV und 0,5 µF/3 KV besteht, steigt die gemessene Restinduktivität auf etwa 30 nH an. Dies bedeutet, daß die Restinduktivität des Koaxialkondensa tors gemäß der bevorzugten Ausführungsform gegenüber der Restinduktivität des aus zwei zylindrischen Konden satoren bestehenden Koaxialkondensators um 30% geringer ist.

Aus dem Prinzip der Vorrichtung ist ersichtlich, daß es sich bei den verwendeten Kondensatoren nicht aus schließlich um Filmkondensatoren handeln muß.

Fig. 5 zeigt eine weitere bevorzugte Ausführungsform.

Bei dieser Ausführungsform besteht der erste Kondensa tor C ₀ aus drei zylindrischen Kondensatoren C ₀₁, C ₀₂ und C ₀₃ und der zweite Kondensator C _f aus zwei zylin drischen Kondensatoren C _f ₁ und C _f ₂, die zwischen die Kondensatoren C ₀₁ und C ₀₂ bzw. C ₀₂ und C ₀₃ eingefügt sind.

Wie Fig. 5 und 6 zeigen, sind bei dieser Ausführungs form jeweilige Ausgangsanschlüsse 15 für den ersten Kondensator derart auf der Deckplatte 12 b angeordnet, daß sie sich geringfügig oberhalb der einzelnen Konden satoren C ₀₁, C ₀₂ und C ₀₃ befinden, und die jeweiligen Ausgangsanschlüsse 16 für den zweiten Kondensator sind geringfügig oberhalb der einzelnen Kondensatoren C _f ₁ und C _f ₂ angeordnet. Diese Anordnung der Ausgangsan schlüsse trägt zur Verkürzung der jeweiligen Länge der Leitungen 17, 18 bei, welche zum Verbinden der betref fenden Kondensatoren mit den Ausgangsanschlüssen 15, 16 verwendet werden.

Wie aus Fig. 7, die ein Ersatzschaltbild für den Koaxi alkondensator der zweiten Ausführungsform zeigt, leicht ersichtlich ist, wird der Abstand zwischen zwei benach barten, in entgegengesetzten Richtungen und fließenden Strömen ip und iq verkürzt, und somit läßt sich die Restinduktivität L weiter reduzieren.

Einem vom Erfinder durchgeführten Experiment entspre chend ist die Restinduktivität L durch die folgende Gleichung gegeben:

wobei K eine Konstante ist, die in einen Bereich zwi schen 1,2 und 1,5 fällt, und N die Anzahl der Konden satoren ist, die die erste Kondensatoreinheit bilden, d. h. eine Zahl, welche die Unterteilung des ersten Kon densators angibt.

Dieser Gleichung entsprechend fällt die Restinduktivi tät L des in Fig. 5 gezeigten Koaxialkondensators in einen zwischen 12 und 15 (nH) definierten Bereich, da in diesem Fall N = 3.

Fig. 8 zeigt einen Impulsgenerator, bei dem der Koaxi alkondensator verwendet wird.

Der Impulsgenerator besteht im wesentlichen aus einer Koaxialkondensatoreinheit mit drei zylindrischen Kon densatoren C ₁, C _f und C ₂, einem Metallgehäuse 23 mit einer Deckplatte 21 und einer Basisplatte 22, in dem die Kondensatoreinheit enthalten ist, einer Schaltein richtung 24, die auf einer oberen Isolierplatte 31 ge stützt ist, welche über der Deckplatte 21 aufliegt, Widerständen R _S zum Dämpfen einer Hochfrequenzschwin gung, die auf der Isolierplatte 31 montiert sind, und Entladewiderständen R _O, die zwischen der Bodenplatte 22 und einer unteren Isolierplatte 36 angeordnet sind, welche unterhalb der Bodenplatte 22 gehalten ist.

Der Aufbau der Kondensatoreinheit gleicht demjenigen der in Fig. 1 gezeigten Kondensatoreinheit, d. h. der innere Kondensator C ₁ und der äußere Kondensator C ₂ bilden den ersten Kondensator C ₀, und der mittlere Kon densator bildet den zweiten Kondensator C _f. Jedoch sind bei dieser Kondensatoreinheit die ersten und zweiten zylindrischen Elemente 30 und 40 zwischen dem inneren Kondensator C ₁ und dem mittleren Kondensator C _f bzw. zwischen dem mittleren Kondensator C _f und dem äußeren Kondensator C ₂ ausgebildet. Das erste zylindrische Ele ment 30 wird vorzugsweise folgendermaßen hergestellt:

Zuerst wird eine Isolierbahn 30 b, etwa eine Kunstharz bahn, um den inneren Kondensator C ₁ gewickelt. Dann wird eine leitende Bahn 30 a, etwa eine Metallbahn, um die Isolierbahn 30 b gewickelt. Abschließend wird eine weitere Isolierbahn 30 c, z. B. eine Kunstharzbahn, um die leitende Bahn 30 a gewickelt. Die Isolierbahnen 30 b und 30 c sind zum Isolieren der leitenden Bahn 30 a vom inneren Kondensator C ₁ bzw. dem mittleren Kondensator C _f vorgesehen.

Das zweite zylindrische Element 40 wird auf ähnliche Weise hergestellt. Jede leitende Bahn 30 a oder 40 a ist mit einer derartigen Axiallänge ausgebildet, daß die oberen und unteren Enden der leitenden Bahn über die oberen und unteren Endflächen hinausragen können, wel che durch die jeweiligen Kondensatoren C ₁, C ₂ und C ₃ gebildet sind.

Vorteilhafterweise wird zum Bilden des zylindrischen Elementes eine leitende Bahn verwendet, die auf ihren beiden Flächen mit einem Isolierfilm beschichtet ist.

Anstelle der zylindrischen Elemente lassen sich auch Leiterdrähte verwenden. Fig. 10 zeigt eine Abwandlung der Kondensatoreinheit gemäß Fig. 8. Bei dieser Konden satoreinheit sind zwischen den Isolierbahnen 30 b und 30 c drei Leiterdrähte 60 mit gleichmäßigen Winkelab ständen (120°) in bezug auf den Mittelpunkt der Einheit eingeführt. Auf ähnliche Weise sind drei Leiterdrähte 70 zwischen den Isolierbahnen 40 b und 40 c eingeführt. Diese Leiterdrähte dienen auch zum Unterdrücken von Streukapazitäten, die ohne die Leiterdrähte verursacht werden könnten. Wenn isolierte Leiterdrähte verwendet werden, kann die betreffende Isolierbahn weggelassen werden. Die Anzahl der Leiterdrähte muß nicht auf drei beschränkt sein, solange die Leiterdrähte in bezug auf den Mittelpunkt der Kondensatoreinheit symmetrisch an geordnet sind.

Auf der Deckplatte 21 sind radial erste, zweite und dritte Anschlüsse 26, 27 und 28 derart angeordnet, daß sie sich über dem inneren, dem äußeren bzw. dem mittle ren Kondensator C ₁, C ₂, C _f befinden. Jeder Anschluß 26, 27 oder 28 besteht aus einem Isolierkern und einem Lei terdraht 56, 57 oder 58, der durch den Isolierkern ver läuft. Jeweilige Leiterdrähte 56 und 57 der ersten und zweiten Anschlüsse 26 und 27 sind am jeweiligen einen Ende mit einer Elektrode der inneren und äußeren Kon densatoren C ₁ und C ₂ verbunden, während die jeweiligen anderen Enden mit einer Metallplatte 33 verbunden sind, die an der unteren Fläche der ersten Isolierstützplatte 31 laminiert ist. Die jeweiligen anderen Elektroden der inneren und äußeren Kondensatoren C ₁ und C ₂ sind je weils durch Leiterdrähte 50 mit der Bodenplatte 22 des Metallgehäuses 23 verbunden. Als Ergebnis dieser drei Verbindungen sind die inneren und äußeren Kondensatoren C ₁ und C ₂ so geschaltet, daß sie den ersten Kondensator C ₀ bilden.

Dagegen ist der Isolierkern des dritten Anschlusses 28 derart ausgebildet, daß er von der oberen Isolierplatte 31 nach oben hin vorsteht, und das untere Ende des Lei terdrahtes 58 des dritten Anschlusses 28 ist dreige teilt, so daß es die beiden oberen Enden der zylindri schen Elemente 30 und 40 und eine Elektrode des zweiten (mittleren) Kondensators C _f miteinander verbinden. Je des der unteren Enden der zylindrischen Elemente 30 und 40 ist über einen Leiterdraht des vierten Anschlusses 29, welcher zwischen der Bodenplatte 22 und der zweiten Isolierplatte 36 befestigt ist, mit einer kreisförmigen Elektrodenplatte 39 verbunden, die an der unteren Flä che der zweiten Isolierplatte 36 laminiert ist. Eine andere Elektrode des zweiten Kondensators C _f ist durch Leiterdrähte 50 mit der Bodenplatte 22 verbunden.

Das andere Ende des Leiterdrahtes 58 des dritten An schlusses 28 ist über den Widerstand R _S mit einem Me tall-Faltenbalg 32 der Schaltereinrichtung 24 verbun den. Der Metall-Faltenbalg 32 des Schalters 24 stützt eine erste Entladeelektrode 34 mit halbkugelförmiger Gestalt, so daß diese mit einem vorbestimmten Spalt G gegen eine zweite halbkugelförmige Entladeelektrode 35 gerichtet ist, welche am Mittelpunkt der ersten Iso lierplatte 31 befestigt ist. Die zweite Entladeelektro de 35 ist durch einen sich abwärts erstreckenden Schen kelabschnitt der Elektrode mit der Metallplatte 33 der oberen Isolierplatte 31 verbunden. Somit wird der Schalter 24 eingeschaltet, wenn der Metall-Faltenbalg 32 niedergedrückt wird.

Anstelle des flexiblen Metall-Faltenbalgs 32 kann die erste Entladeelektrode 34 durch ein geeignetes starres Metallelement so gestützt sein, daß ein Spalt G zwi schen den ersten und zweiten Entladeelektroden 34 und 35 besteht. In diesem Fall ist eine Triggerelektrode (in Fig. 10 nicht gezeigt, vgl. jedoch Fig. 13) in der Nähe der ersten Entladeelektrode 34 vorgesehen, der ein Auslöseimpuls zum Triggern des Schalters 24 zugeführt wird.

Die Widerstände R _O, die zwischen der Bodenplatte 22 und der zweiten Isolierplatte 36 angeordnet sind, sind über Nieten 37, die die untere Isolierplatte 36 ausgehend von der Bodenplatte 22 tragen, zwischen der kreisförmi gen Metallplatte 39 und einem Metallring 38 geschaltet. Dabei ist der Metallring 38, der die kreisförmige Me tallplatte 39 mit einem geeigneten Spalt umgibt, durch die Köpfe der Nieten 37 an der Unterfläche der unteren Isolierplatte 36 befestigt. Die Nieten 37 sind mit den Widerständen R _O verbunden, welche an die ringförmige Metallplatte 38 der unteren Isolierplatte 36 ange schlossen sind. Das Metallgehäuse 23 selbst ist mit Erde verbunden. Somit wird ein Ausgangsimpuls zwischen der Ring-Metallplatte 38 und der kreisförmigen Metall platte 39 ausgegeben.

Bei Betrieb des Impulsgenerators wird zunächst der aus den inneren und äußeren Kondensatoren C ₁ und C ₂ beste hende erste Kondensator C ₀ geladen, indem ihm durch einen (nicht gezeigten) Widerstand ein Gleichstrom zu geführt wird. Wenn nach dem Laden des ersten Kondensa tors C ₀ der Schalter 24 eingeschaltet wird, werden in den inneren und äußeren Kondensatoren C ₁ und C ₂ akku mulierte Ladungen entladen, so daß sie Ströme ip bzw. iq erzeugen, wie in Fig. 9 gezeigt ist. Diese Ströme ip und iq fließen durch die ersten und zweiten Anschlüsse 26 und 27, die Metallplatte 33 und den Schalter 24, so daß sie einen Gesamt-Entladestrom i γ bilden. Der Ge samt-Entladestrom i γ fließt in die Widerstände R _S und anschließend über die dritten Anschlüsse 28 geteilt in den zweiten Kondensator C _f und die inneren und äußeren zylindrischen Elemente 30 und 40. Dabei fließt der Strom i _t durch den zweiten Kondensator C _f, und die je weiligen Ströme i _s fließen durch die inneren und äuße ren zylindrischen Elemente 30 und 40. Die Ströme i _s fließen durch die vierten Anschlüsse 29 und die kreis förmige Metallplatte 39 in die Widerstände R _O. Somit wird ein Ausgangsimpuls zwischen der kreisförmigen Me tallplatte 39 und der Ring-Metallplatte 38 ausgegeben.

Wie aus Fig. 9 ersichtlich ist, sind die Richtungen der Ströme ip und iq denjenigen der Ströme i _s und i _t ent gegengesetzt, und die Ströme verlaufen konzentrisch zueinander. Folglich werden Induktivitäten, die auf Fließwegen der Ströme ip und iq verursacht werden, durch Induktivitäten beseitigt, die auf Fließwegen der Ströme i _s und i _t entstehen. Damit wird eine Restinduk tivität des Impulsgenerators ebenso wie dessen Aus gangsimpedanz reduziert. Somit läßt sich ein Impuls mit hoher Qualität erhalten, der eine kurze Anstiegszeit, aber keine Hochfrequenzschwingungen aufweist, indem der Wert des Widerstands R _O auf den kleinstmöglichen Wert gebracht wird, während der Widerstand R _O seine Funktion zum Dämpfen von Hochfrequenzschwingungen beibehält.

Im folgenden werden anhand der Fig. 11 und 12 die durch die beiden zylindrischen Elemente 30 und 40 er zielten Vorteile erläutert.

Fig. 11(a) zeigt ein Ersatzschaltbild eines Impulsgene rators, bei der gemäß der in Fig. 8 gezeigten Ausfüh rungsform zwei zylindrische Elemente verwendet werden. Fig. 12(a) zeigt ein Ersatzschaltbild eines Impulsgene rators, bei dem kein derartiges zylindrisches Element verwendet wird.

Wie Fig. 11(a) zeigt, wird in dem Impulsgenerator mit den zwei zylindrischen Elementen keine Streukapazität verursacht, und deshalb steigt der Ausgangsimpuls sanft an, wie aus Fig. 11(b) ersichtlich ist.

In dem Beispiel gemäß Fig. 12(a) werden dagegen zwei Streukapazitäten C _S ₁ und C _S ₂ verursacht. Aufgrund einer derartigen Streukapazität wird, wie Fig. 12(b) zeigt, beim Ansteigen des Impulses eine Hochfrequenzschwingung erzeugt.

Der Impulsgenerator gemäß der bevorzugten Ausführungs form erzeugt eine Restinduktivität, deren Wert unter einem Hunderstel der Restinduktivität eines herkömmli chen Impulsgenerators liegt, wobei die Anstiegszeit kürzer ist als ein Zehntel der Anstiegszeit bei einem herkömmlichen Impulsgenerator.

Claims

1. Koaxialkondensator für einen Impulsgenerator, der mindestens einen Kondensator, der beim Erzeugen eines Impulses eine in dem Kondensator akkumulierte Ladung entlädt, und einen Kondensator aufweist, der die Wel lenform eines auszugebenden Impulses bestimmt, dadurch gekennzeichnet, daß der Koaxialkondensator (C ₀) erste, zweite und dritte Kondensatoren (C ₀₁, C _f, C ₀₂) aufweist, die koaxial und zueinander benachbart angeordnet sind, und daß die er sten und dritten Kondensatoren (C ₀₁, C ₀₂), zwischen denen der zweite Kondensator (C _f) angeordnet ist, pa rallelgeschaltet sind, so daß sie den Entladekondensa tor des Impulsgenerators bilden, wobei der zweite Kon densator (C _f) als Wellenformbestimmungskondensator ver wendet wird, und daß beim Erzeugen eines Impulses Ströme in den ersten und dritten Kondensatoren (C ₀₁, C ₀₂) in entgegengesetzter Richtung zu dem Strom im zweiten Kondensator (C _f) fließen.

2. Koaxialkondensator für einen Impulsgenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten, zweiten und dritten Kondensatoren (C ₀₁, C _f, C ₀₂) zylin drische Kondensatoren sind.

3. Koaxialkondensator für einen Impulsgenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten, zweiten und dritten Kondensatoren (C ₀₁, C _f, C ₀₂) Film kondensatoren sind.

4. Koaxialkondensator für einen Impulsgenerator nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Abschirmgehäuse (12) aus Metall vorgesehen ist, das die ersten, zweiten und dritten Kondensatoren (C ₀₁, C _f, C ₀₂) in abgeschirmten Zustand hält.

5. Koaxialkondensator für einen Impulsgenerator nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das aus Metall bestehende Abschirmgehäuse (12) aus einem zylindrischen Körper mit einer Bodenplatte (22), einem zentralen Rohr (13), welches konzentrisch zu dem zylindrischen Körper befestigt ist, und einer Deckplatte (12 b) zum Abdecken einer oberen Öffnung des zylindrischen Körpers besteht.

6. Koaxialkondensator für einen Impulsgenerator nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß an der Deck platte (12 b) radial mehrere Isolierkegel angeordnet sind, durch die mehrere Leitungen (15, 16; 56, 57, 58) einem der ersten, zweiten und dritten Kondensatoren (C ₀₁, C _f, C ₀₂) verbunden ist.

7. Koaxialkondensator für einen Impulsgenerator nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein leitendes Element (30 a, 40 a) im iso lierten Zustand zwischen den ersten und zweiten Konden satoren (C ₀₁, C _f) oder den zweiten und dritten Konden satoren (C _f, C ₀₂) angeordnet ist und das oder die lei tenden Elemente (30 a, 40 a) gemeinsam mit jeweiligen Elektroden des zweiten Kondensators (C _f) verbunden sind.

8. Koaxialkondensator für einen Impulsgenerator nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das leitende Element eine zylindrisch gewickelte leitende Bahn (30 a, 40 a) ist.

9. Koaxialkondensator für einen Impulsgenerator nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das leitende Element aus mehreren Leiterdrähten (60) besteht, die in bezug auf den Mittelpunkt des Koaxialkondensators (C ₀) mit gleichmäßigen Winkelabständen angeordnet sind.

10. Koaxialkondensator für einen Impulsgenerator, der mindestens einen Kondensator, der beim Erzeugen eines Impulses eine in dem Kondensator akkumulierte Ladung entlädt, und einen Kondensator aufweist, der die Wel lenform eines auszugebenden Impulses bestimmt, dadurch gekennzeichnet, daß der Koaxialkondensator (C ₀) erste bis fünfte Kondensatoren aufweist, welche koaxial zueinander angeordnet sind, daß die ersten, dritten und fünften Kondensatoren parallel zueinander geschaltet sind, und daß die zweiten und vierten Kondensatoren parallel zueinander geschaltet sind.