Kas yra Markso generatorius?

Markso generatorius yra elektros grandinė, kurioje naudojami keli saugojimo įrenginiai, vadinami kondensatoriais. Jie įkraunami lygiagrečiai, o paskui iškraunami nuosekliai, sukuriant aukštos įtampos elektros impulsą. Įrenginys dažniausiai naudojamas tikrinant aukštos įtampos komponentus ir orlaivio prietaisus, siekiant imituoti galios viršįtampio tipą, kuris gali atsirasti dėl žaibo smūgio. Generatorių 1924 metais sukūrė vokiečių inžinierius Erwinas Marksas.

Techniškai Markso generatorius yra įtampos daugiklis. Šio tipo grandinė paverčia žemesnės įtampos kintamąją srovę (AC) į didesnę nuolatinės srovės (DC) įtampą. Paprastai tai atliekama naudojant kondensatorius ir diodus. Kondensatoriai naudojami elektros krūviui kaupti. Diodai slopina iškrovą, leisdami elektros srovei tekėti tik viena kryptimi.

Kondensatorių įkrovimą ir iškrovimą Markso generatoriuje valdo daugybė rezistorių ir kibirkštinių tarpų. Rezistoriai į grandinę įveda elektrinę varžą, todėl srovei sunku tekėti ta kryptimi. Kibirkšties tarpus sudaro du laidininkai, atskirti tarpu, per kurį praeina elektros kibirkštis. Taip atsitinka, kai įtampos skirtumas tarp laidininkų pasiekia kritinį tašką, vadinamą gedimo įtampa.

Rezistoriai jungia maitinimo šaltinį prie kondensatorių, ribodami jų iškrovos greitį. Įjungus, kibirkštiniai tarpai nuosekliai sujungia kondensatorius, kad jų sukaupta energija galėtų išsikrauti kaip vienas išėjimas. Kad tai įvyktų, visi kibirkštiniai tarpai turi užsidegti greičiau, nei bet kuris kondensatorius gali išsikrauti per savo rezistorių. Tai retai būna problema, nes kibirkštiniai tarpai paprastai pasiekia reikiamą gedimo įtampos lygį per nanosekundes.

Šie prietaisai yra įprastas būdas generuoti aukštos įtampos elektros impulsus bandymams, ypač jei turimo įkrovimo maitinimo įtampa yra nepakankama. Kai naudojamas aukštos įtampos įrangos bandymams, Markso generatorius gali pagaminti daugiau nei dviejų milijonų voltų elektros iškrovas. Z aparatas, galingas rentgeno generatorius Sandia National Laboratories Naujojoje Meksikoje, turi 36 Markso generatorių žiedą. Jie taip pat buvo naudojami trumpiems elektros impulsams elektrooptinei įrangai tiekti, tam tikrų tipų lazeriams valdyti ir sprogmenims uždegti.

Panaši kopėčių tipo grandinė naudojama Cockcroft-Walton generatoriuje. Šioje grandinėje perjungimui naudojami diodai, o ne rezistoriai ir kibirkštiniai tarpai. Įrenginys taip pat veikia kaip įtampos daugiklis, tačiau sukuria pastovią nuolatinę srovę, o ne Markso generatoriaus impulsinę galią.