Etude et conception d'un étage de mise en forme d'impulsions ultra ...

3.2.3 Répétitivité
La répétitivité est définie comme la cadence maximale de fonctionnement du géné-
rateur. Deux facteurs limitant pénalisent la montée en fréquence de récurrence :
– le temps de rétablissement du milieu diélectrique dans les éclateurs ;
– le temps de charge des condensateurs de stockage.
Des solutions technologiques existent pour réduire le premier eu jouant sur la nature
du diélectrique utilisé et sur le conditionnement des éclateurs (géométrie, flux de gaz ...).
Le second dépend du nombre d’étages et des paramètres du générateur.
Généralement, les condensateurs sont chargés par un courant constant grâce à une ali-
mentation haute tension. Cependant, comme les résistances sont toutes en série, chaque
étage est chargé à une allure plus lente que celui qui le précède. L’expression empirique
de la constante de temps de charge Tn du n ieme étage est la suivante [39]
Tn ∝ RcCn 2 + a(RcC)n + b(RcC). (3.15)
Dans cette expression a et b sont des fonctions linéaire de RcC.
L’augmentation du nombre d’étage pénalise énormément le temps de charge donc la
répétitivité maximale.
Cette analyse montre qu’il est préférable de concevoir un générateur avec peu d’étages
mais de relativement grande capacité afin d’optimiser l’efficacité de la multiplication de
tension et la répétitivité. De plus, la décharge résonante permet d’assurer un bon transfert
d’énergie vers la charge.
3.3 Panorama des générateurs de Marx compacts
La littérature scientifique est riche d’exemples de générateurs de Marx compacts. Le
tableau 3.1 dresse un panorama de quelques réalisations publiées.
L’ISL possède une expérience de 40 ans dans l’étude, la conception et la réalisation
de générateurs de Marx miniatures haute énergie. Initialement, de tels générateurs ont
été développés pour les besoins propres de l’institut dans le domaine de la métrologie
rapide. Ainsi, les premiers générateurs de Marx ont été conçus pour des systèmes de
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