Генератор по схеме Аркадьева – Маркса с покаскадным обострением фронта импульсов для обеззараживающей обработки пищевых продуктов
Цель. Экспериментально получить на нагрузке генератора импульсных напряжений величиной менее 50 Ом в виде более
 двух рабочих камер с водосодержащим продуктом длительность фронта импульсов высокого напряжения менее 1,5 наносекунд, что повышает эффективность обеззараживания обрабатываемых про...
Saved in:
| Published in: | Електротехніка і електромеханіка |
|---|---|
| Date: | 2017 |
| Main Authors: | , |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Інститут технічних проблем магнетизму НАН України
2017
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/147580 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Генератор по схеме Аркадьева – Маркса с покаскадным обострением фронта импульсов для обеззараживающей обработки пищевых продуктов / Н.И. Бойко, А.В. Макогон // Електротехніка і електромеханіка. — 2017. — № 4. — С. 49-54. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1862591993815760896 |
|---|---|
| author | Бойко, Н.И. Макогон, А.В. |
| author_facet | Бойко, Н.И. Макогон, А.В. |
| citation_txt | Генератор по схеме Аркадьева – Маркса с покаскадным обострением фронта импульсов для обеззараживающей обработки пищевых продуктов / Н.И. Бойко, А.В. Макогон // Електротехніка і електромеханіка. — 2017. — № 4. — С. 49-54. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Електротехніка і електромеханіка |
| description | Цель. Экспериментально получить на нагрузке генератора импульсных напряжений величиной менее 50 Ом в виде более
двух рабочих камер с водосодержащим продуктом длительность фронта импульсов высокого напряжения менее 1,5 наносекунд, что повышает эффективность обеззараживания обрабатываемых продуктов. Методика. Для получения высоковольтных импульсов на рабочих камерах - нагрузке генератора применена методика генерирования импульсов по
схеме Аркадьева – Маркса. Импульсы на нагрузке измерялись при помощи низкоомного резистивного делителя напряжения, передавались по широкополосному коаксиальному кабелю и регистрировались при помощи осциллографа С7-19 с
полосой пропускания 5 ГГц. Рабочие камеры заполнялись водой и состояли из кольцеобразного корпуса, выполненного из
фторопласта, и металлических электродов, образующих дно и крышку камеры, имеющих плоские накладки из пищевой
нержавеющей стали для контакта с пищевым продуктом внутри камеры. Результаты. Высоковольтные импульсы на
нагрузке генератора примерно 50 Ом и менее имеют трапециевидную форму со скругленной вершиной и длительность
по основанию не более 80 нс. Экспериментально полученные амплитуды импульсов на нагрузке генератора – до 18 кВ.
При уменьшении сопротивления нагрузки амплитуда импульсов уменьшается, а длительность фронта и импульсов в
целом укорачивается из-за ускоренного разряда емкостных накопителей каскадов. Научная новизна. Впервые на нагрузке
генератора в виде трех параллельно включенных рабочих камер с водой, активное сопротивление каждой из которых
менее 50 Ом, экспериментально получена длительность фронта импульсов tf≈1 нс. Кроме того, отлажен стабильный 9-
10 канальный режим срабатывания выходного разрядника тригатронного типа в пятикаскадном генераторе импульсных напряжений с покаскадным обострением фронта импульсов (ГИНПО). Практическая значимость. Полученная
экспериментально наносекундная длительность фронта импульсов на нагрузке ГИНПО открывает перспективу промышленного применения таких генераторов для микробиологически обеззараживающей обработки (инактивации микроорганизмов) водосодержащих пищевых продуктов
Мета. Експериментально отримати на навантаженні генератора імпульсних напруг величиною менше 50 Ом у вигляді більш, ніж двох робочих камер з водовмісним продуктом тривалість фронту імпульсів високої напруги менше 1,5
наносекунд, що підвищує ефективність знезараження оброблюваних продуктів. Методика. Для одержання високовольтних імпульсів на робочих камерах – навантаженні генератора застосована методика генерування імпульсів за
схемою Аркадьєва – Маркса. Імпульси на навантаженні вимірювалися за допомогою низькоомного резистивного дільника напруги, передавалися по широкосмуговому коаксіальному кабелю і реєструвалися за допомогою осцилографа С7-
19 зі смугою пропускання 5 ГГц. Робочі камери заповнювалися водою і складалися з кільцевидного корпусу, який виконано з фторопласту, і металевих електродів, що утворюють дно та кришку камери, мають плоскі накладки з харчової неіржавіючої сталі для контакту з харчовим продуктом усередині камери. Результати. Високовольтні імпульси
на навантаженні генератора приблизно 50 Ом і менше мають трапецієвидну форму з закругленою вершиною і тривалість по основі не більше 80 нс. Експериментально одержані амплітуди імпульсів на навантаженні генератора – до
18 кВ. При зменшенні опору навантаження амплітуда імпульсів зменшується, а тривалість фронту і імпульсів у цілому скорочується із-за прискореного розряду ємнісних нагромаджувачів каскадів. Наукова новизна. Вперше на навантаженні генератора у вигляді трьох паралельно включених робочих камер з водою, активний опір кожної з котрих
менше, ніж 50 Ом, експериментально отримано тривалість фронту імпульсів tf≈1 нс. Крім того, налагоджено стабільний 9-10 канальний режим спрацьовування вихідного розрядника тригатронного типу в п’ятикаскадному генераторі імпульсних напруг з покаскадним загостренням фронту імпульсів (ГІНПЗ). Практична значущість. Одержана експериментально наносекундна тривалість фронту імпульсів на навантаженні ГІНПЗ відкриває перспективу промислового застосування таких генераторів для мікробіологічно знезаражувальної обробки (інактивації мікроорганізмів)
водовмісних харчових продуктів
Purpose. To obtain experimentally that the duration of the highvoltage pulse front is less than 1.5 nanoseconds on the load of a
pulse voltage generator of less than 50 ohms in the form of more
than two working chambers with a water-containing product.
That increases the efficiency of disinfection of treated products.
Methodology. To obtain high-voltage pulses in working chambers - the generator load - the pulse generation method was
used according to the Arkadyev-Marx scheme. The pulses on the
load were measured with a low-ohm resistive voltage divider,
transmitted over a broadband coaxial cable, and recorded using
a C7-19 oscilloscope with a 5 GHz bandwidth. The working
chambers were filled with water and consisted of an annular
body made of PTFE 4 and metal electrodes forming the bottom
and the chamber cover having flat linings of food stainless steel
for contact with the food product inside the chamber. Results.
The high-voltage pulses on the generator load of about 50 Ohm
or less have a trapezoidal shape with a rounded apex and a base
duration of no more than 80 ns. The experimentally obtained
pulse amplitudes on the generator load are up to 18 kV. As the
load resistance decreases, the amplitude of the pulses decreases,
and the duration of the front and pulse duration in general are
shortened because of the accelerated discharge of cascade capacitive storages. Originality. For the first time we have obtained experimentally on the load of the generator in the form of
three parallel working chambers with water, the active resistance of each of which is less than 50 Ohm, the pulse front duration tf≈1 ns. In addition, we have obtained experimentally a
stable 9-10 channel triggering mode of the trigatron type spark
gap in a five-cascade pulse voltage generator with a step-bystep peaking (exacerbation) of the pulse front in its cascades
(GPVCP). Practical value. We have obtained experimentally the
nanosecond pulse front duration on the GPVCP load and that
opens the prospect of industrial application of such generators
for microbiologically disinfecting treatment (inactivation of
microorganisms in food) water-containing food products.
|
| first_indexed | 2025-11-27T07:25:46Z |
| format | Article |
| fulltext | |
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-147580 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 2074-272X |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-11-27T07:25:46Z |
| publishDate | 2017 |
| publisher | Інститут технічних проблем магнетизму НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Бойко, Н.И. Макогон, А.В. 2019-02-15T10:15:20Z 2019-02-15T10:15:20Z 2017 Генератор по схеме Аркадьева – Маркса с покаскадным обострением фронта импульсов для обеззараживающей обработки пищевых продуктов / Н.И. Бойко, А.В. Макогон // Електротехніка і електромеханіка. — 2017. — № 4. — С. 49-54. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. 2074-272X DOI: https://doi.org/10.20998/2074-272X.2017.4.08 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/147580 621.373 Цель. Экспериментально получить на нагрузке генератора импульсных напряжений величиной менее 50 Ом в виде более
 двух рабочих камер с водосодержащим продуктом длительность фронта импульсов высокого напряжения менее 1,5 наносекунд, что повышает эффективность обеззараживания обрабатываемых продуктов. Методика. Для получения высоковольтных импульсов на рабочих камерах - нагрузке генератора применена методика генерирования импульсов по
 схеме Аркадьева – Маркса. Импульсы на нагрузке измерялись при помощи низкоомного резистивного делителя напряжения, передавались по широкополосному коаксиальному кабелю и регистрировались при помощи осциллографа С7-19 с
 полосой пропускания 5 ГГц. Рабочие камеры заполнялись водой и состояли из кольцеобразного корпуса, выполненного из
 фторопласта, и металлических электродов, образующих дно и крышку камеры, имеющих плоские накладки из пищевой
 нержавеющей стали для контакта с пищевым продуктом внутри камеры. Результаты. Высоковольтные импульсы на
 нагрузке генератора примерно 50 Ом и менее имеют трапециевидную форму со скругленной вершиной и длительность
 по основанию не более 80 нс. Экспериментально полученные амплитуды импульсов на нагрузке генератора – до 18 кВ.
 При уменьшении сопротивления нагрузки амплитуда импульсов уменьшается, а длительность фронта и импульсов в
 целом укорачивается из-за ускоренного разряда емкостных накопителей каскадов. Научная новизна. Впервые на нагрузке
 генератора в виде трех параллельно включенных рабочих камер с водой, активное сопротивление каждой из которых
 менее 50 Ом, экспериментально получена длительность фронта импульсов tf≈1 нс. Кроме того, отлажен стабильный 9-
 10 канальный режим срабатывания выходного разрядника тригатронного типа в пятикаскадном генераторе импульсных напряжений с покаскадным обострением фронта импульсов (ГИНПО). Практическая значимость. Полученная
 экспериментально наносекундная длительность фронта импульсов на нагрузке ГИНПО открывает перспективу промышленного применения таких генераторов для микробиологически обеззараживающей обработки (инактивации микроорганизмов) водосодержащих пищевых продуктов Мета. Експериментально отримати на навантаженні генератора імпульсних напруг величиною менше 50 Ом у вигляді більш, ніж двох робочих камер з водовмісним продуктом тривалість фронту імпульсів високої напруги менше 1,5
 наносекунд, що підвищує ефективність знезараження оброблюваних продуктів. Методика. Для одержання високовольтних імпульсів на робочих камерах – навантаженні генератора застосована методика генерування імпульсів за
 схемою Аркадьєва – Маркса. Імпульси на навантаженні вимірювалися за допомогою низькоомного резистивного дільника напруги, передавалися по широкосмуговому коаксіальному кабелю і реєструвалися за допомогою осцилографа С7-
 19 зі смугою пропускання 5 ГГц. Робочі камери заповнювалися водою і складалися з кільцевидного корпусу, який виконано з фторопласту, і металевих електродів, що утворюють дно та кришку камери, мають плоскі накладки з харчової неіржавіючої сталі для контакту з харчовим продуктом усередині камери. Результати. Високовольтні імпульси
 на навантаженні генератора приблизно 50 Ом і менше мають трапецієвидну форму з закругленою вершиною і тривалість по основі не більше 80 нс. Експериментально одержані амплітуди імпульсів на навантаженні генератора – до
 18 кВ. При зменшенні опору навантаження амплітуда імпульсів зменшується, а тривалість фронту і імпульсів у цілому скорочується із-за прискореного розряду ємнісних нагромаджувачів каскадів. Наукова новизна. Вперше на навантаженні генератора у вигляді трьох паралельно включених робочих камер з водою, активний опір кожної з котрих
 менше, ніж 50 Ом, експериментально отримано тривалість фронту імпульсів tf≈1 нс. Крім того, налагоджено стабільний 9-10 канальний режим спрацьовування вихідного розрядника тригатронного типу в п’ятикаскадному генераторі імпульсних напруг з покаскадним загостренням фронту імпульсів (ГІНПЗ). Практична значущість. Одержана експериментально наносекундна тривалість фронту імпульсів на навантаженні ГІНПЗ відкриває перспективу промислового застосування таких генераторів для мікробіологічно знезаражувальної обробки (інактивації мікроорганізмів)
 водовмісних харчових продуктів Purpose. To obtain experimentally that the duration of the highvoltage pulse front is less than 1.5 nanoseconds on the load of a
 pulse voltage generator of less than 50 ohms in the form of more
 than two working chambers with a water-containing product.
 That increases the efficiency of disinfection of treated products.
 Methodology. To obtain high-voltage pulses in working chambers - the generator load - the pulse generation method was
 used according to the Arkadyev-Marx scheme. The pulses on the
 load were measured with a low-ohm resistive voltage divider,
 transmitted over a broadband coaxial cable, and recorded using
 a C7-19 oscilloscope with a 5 GHz bandwidth. The working
 chambers were filled with water and consisted of an annular
 body made of PTFE 4 and metal electrodes forming the bottom
 and the chamber cover having flat linings of food stainless steel
 for contact with the food product inside the chamber. Results.
 The high-voltage pulses on the generator load of about 50 Ohm
 or less have a trapezoidal shape with a rounded apex and a base
 duration of no more than 80 ns. The experimentally obtained
 pulse amplitudes on the generator load are up to 18 kV. As the
 load resistance decreases, the amplitude of the pulses decreases,
 and the duration of the front and pulse duration in general are
 shortened because of the accelerated discharge of cascade capacitive storages. Originality. For the first time we have obtained experimentally on the load of the generator in the form of
 three parallel working chambers with water, the active resistance of each of which is less than 50 Ohm, the pulse front duration tf≈1 ns. In addition, we have obtained experimentally a
 stable 9-10 channel triggering mode of the trigatron type spark
 gap in a five-cascade pulse voltage generator with a step-bystep peaking (exacerbation) of the pulse front in its cascades
 (GPVCP). Practical value. We have obtained experimentally the
 nanosecond pulse front duration on the GPVCP load and that
 opens the prospect of industrial application of such generators
 for microbiologically disinfecting treatment (inactivation of
 microorganisms in food) water-containing food products. ru Інститут технічних проблем магнетизму НАН України Електротехніка і електромеханіка Техніка сильних електричних та магнітних полів. Кабельна техніка Генератор по схеме Аркадьева – Маркса с покаскадным обострением фронта импульсов для обеззараживающей обработки пищевых продуктов Generator on Arcadyev-Marx scheme with peaking of the pulse front in its cascades for food disinfecting Article published earlier |
| spellingShingle | Генератор по схеме Аркадьева – Маркса с покаскадным обострением фронта импульсов для обеззараживающей обработки пищевых продуктов Бойко, Н.И. Макогон, А.В. Техніка сильних електричних та магнітних полів. Кабельна техніка |
| title | Генератор по схеме Аркадьева – Маркса с покаскадным обострением фронта импульсов для обеззараживающей обработки пищевых продуктов |
| title_alt | Generator on Arcadyev-Marx scheme with peaking of the pulse front in its cascades for food disinfecting |
| title_full | Генератор по схеме Аркадьева – Маркса с покаскадным обострением фронта импульсов для обеззараживающей обработки пищевых продуктов |
| title_fullStr | Генератор по схеме Аркадьева – Маркса с покаскадным обострением фронта импульсов для обеззараживающей обработки пищевых продуктов |
| title_full_unstemmed | Генератор по схеме Аркадьева – Маркса с покаскадным обострением фронта импульсов для обеззараживающей обработки пищевых продуктов |
| title_short | Генератор по схеме Аркадьева – Маркса с покаскадным обострением фронта импульсов для обеззараживающей обработки пищевых продуктов |
| title_sort | генератор по схеме аркадьева – маркса с покаскадным обострением фронта импульсов для обеззараживающей обработки пищевых продуктов |
| topic | Техніка сильних електричних та магнітних полів. Кабельна техніка |
| topic_facet | Техніка сильних електричних та магнітних полів. Кабельна техніка |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/147580 |
| work_keys_str_mv | AT boikoni generatorposhemearkadʹevamarksaspokaskadnymobostreniemfrontaimpulʹsovdlâobezzaraživaûŝeiobrabotkipiŝevyhproduktov AT makogonav generatorposhemearkadʹevamarksaspokaskadnymobostreniemfrontaimpulʹsovdlâobezzaraživaûŝeiobrabotkipiŝevyhproduktov AT boikoni generatoronarcadyevmarxschemewithpeakingofthepulsefrontinitscascadesforfooddisinfecting AT makogonav generatoronarcadyevmarxschemewithpeakingofthepulsefrontinitscascadesforfooddisinfecting |