Se demandan poderosos generadores de picosegundos en varios campos de la electrofísica experimental para producir haces de electrones ultracortos y pulsos de rayos X en diodos de vacío y para formar flujos de electrones descontrolados en gases.

También tienen aplicaciones en electrónica de microondas de alta potencia, pero los investigadores se esfuerzan constantemente por obtener pulsos más cortos y potentes.

En Revisión de instrumentos científicos, por AIP Publishing, Los científicos demostraron que los generadores de pulsos de estado sólido compactos podían generar pulsos eléctricos de menos de una milmillonésima de segundo de duración y hasta 50 mil millones de vatios de potencia.

"Para comparacion, la central hidroeléctrica más poderosa de China tiene una potencia de salida de 22.5 mil millones de vatios, "dijo Sergei Rukin, uno de los autores.

La mejora de los generadores de picosegundos y el dominio de los niveles de potencia pico más altos en el rango de picosegundos sientan las bases para nuevas aplicaciones en los próximos años.

"Esto también sucedió con el desarrollo de potentes dispositivos pulsados ​​de nanoscegundos durante los últimos 60 años, "dijo Rukin.

En primer lugar, Se desarrollaron generadores con parámetros únicos y luego, aparecieron áreas de aplicación, tales como dispositivos electrónicos de microondas de alta potencia y dispositivos de imágenes de rayos X para aplicaciones médicas y de ingeniería.

Un pulso de entrada de una duración de nanosegundos de un generador de interruptor de apertura de semiconductor de estado sólido se amplificó en potencia y se redujo en duración mediante un compresor magnético de tres etapas en líneas giromagnéticas de ferrita.

La línea de cada etapa operaba en el modo de línea de compresión magnética, que ocurre a valores cercanos de la duración del pulso de entrada y el período de oscilaciones generadas en la línea.

En el rango de picosegundos de duración del pulso, Se alcanzaron valores récord de potencia pico y tasa de aumento de la tensión y potencia de salida.

Una característica sorprendente fue que no se requerían interruptores de cierre ni de apertura en el sistema de compresión de pulsos. La amplificación del pulso en potencia y su compresión en el tiempo ocurrieron automáticamente durante el paso del pulso entre las líneas de compresión magnética.

Los investigadores están trabajando en una etapa adicional de compresión de energía que puede usarse para generar poderosas oscilaciones de microondas y para estudiar el desarrollo de descargas eléctricas en varios medios dieléctricos en campos eléctricos extremadamente altos.