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05/03/2009 JP BRASILE 1
Modulateur de nouvelle
génération
5 mars 2009

05/03/2009 JP BRASILE 2
Our Achievements in Pulsed Power
Laser :200 TW
Proton: 15 MeV
Electron : 100 MeV
Electrical discharge: 100 GW
Microwave: 1 GW

05/03/2009 JP BRASILE 3
Un élément clef: la commutation
Air :750 kA (1) AsGa tr= 300ps jitter nul (3)
Air sous pression : 400 kA - 50 kV (2)
Vide : 400 kA (6)
Pseudodécharge
30 kV - 3 kA (4)
Thyristor de puissance
10kV –50 kA (5)
(1) Développement ISL/LGE
(2) Développement LGE/THALES
(3) Développement LGE/THALES
(4) Développement CERN/LGE/THALES
(5) Développement ISL/ABB
(6) Développement THALES

05/03/2009 JP BRASILE 4
Un modulateur idéal doit …
– être de coût réduit et n’utiliser que des composants standard pour en faciliter la maintenance,
– ne pas engendrer de problème de sécurité pour les personnes amenées à l’utiliser.
– être modulable en tension, jusqu’à des niveaux de tension très importants.
– être basse impédance pour s’adapter à tout type de charge
–pouvoir fonctionner sur de longues durées et/ou des durées ajustables tout en restant compact et léger,
–permettre des grandes cadences de répétition,
–avoir un excellent rendement,
–ne pas fonctionner sous huile (poids, aspect environnementaux, facilité de maintenance),
–être protégé contre les courts-circuits ou plus généralement contre une évolution anormale de la forme
d’onde de sortie,
–éviter les suroscillations liées à une désadaptation telle que celles apportées par un câble de liaison,
– stocker un minimum d’énergie pour limiter les risques en cas de défaut,
–continuer à fonctionner aux conditions nominales dans le cas où une partie du système est défaillant, tout
en localisant et inhibant cet élément,
–ne pas générer de nuisances sonores,
–être rechargeable facilement (en basse tension, à partir du réseau redressé par exemple) et avec un bon rendement
–être extrêmement fiable,

05/03/2009 JP BRASILE 5
Spécifications typique pour TH2100 (37 MW)
Max repetition rate 5 Hz 100 Hz (1)
Impulse length at 99.5 % 3.5 μSec (2)
Impulse length at 50 %: 4.5 μSec (3 )
Time to ramp between 10% and 90%: 0.7 μSec (4)
Time to ramp between 90% and 10 %: 0.7 μSec (4)
Pulse voltage setting range 150 to 270 kV
Maximal pulse intensity 275 A @ 270 kV (5)
Flatness of the pulse plateau at nominal rating 1 % peak to peak (6)
Repeatability of the pulses amplitude 0.5% peak to peak
Soit 275A * 270 kV * 4.5 µs 334 J par impulsion (74 MW)
(1) : limité parle rendement ? (4) : trop lent
(2) : figé avec 20% inutile (5) : optimisé pour une seule tension
(3) : plus long impossible (6) : <0.5 % serait souhaitable