Numéro
Rev. Phys. Appl. (Paris)
Volume 5, Numéro 2, avril 1970
Page(s) 301 - 308
DOI https://doi.org/10.1051/rphysap:0197000502030100
Rev. Phys. Appl. (Paris) 5, 301-308 (1970)
DOI: 10.1051/rphysap:0197000502030100

Calculs et optimisation des générateurs de courant hélicoïdaux par explosif

Etienne Auvray, Jacques E. Besançon et Alain Ducauze

C. E. A., Centre d'Etudes de Limeil, B. P. 27, 94, Villeneuve-Saint-Georges


Abstract
We study theoretically current generators using coil compression. Two designs have been considered. In one of them the pitch is continuously variable, in the other one a multistaged coil is used. In both cases the pitch variation versus the distance from an individual coil turn to the end-load is calculated with the condition that the current gain is maximum. The main losses due to Joule effect created by the field diffusion through the coil turns have been taken into account. The parameters have to be adjusted with experimental results in order that the theory is of practical use. We also consider another cause of energy losses, a side movement of the metal conductors due to the magnetic forces. The latter are negligible for high-gain coils, despite their increasing with the square power of the Joule effect losses.


Résumé
Nous proposons une étude théorique des générateurs de courant utilisant le principe du relèvement par explosif d'un cylindre placé sur l'axe et à l'intérieur d'une bobine solénoïde. Deux modèles différents sont proposés. Pour l'un le pas de la bobine est continûment variable; pour l'autre le pas présente plusieurs valeurs discontinues. Dans les deux cas, la variation du pas en fonction de la distance qui sépare une spire de la charge finale est calculée dans l'hypothèse d'un gain maximum de courant. Nous tenons compte des pertes principales dues à l'effet Joule résultant de la diffusion du champ à travers les spires. Les valeurs des paramètres ont été définies par les résultats expérimentaux afin que la théorie ainsi établie soit d'une utilité pratique. Enfin nous introduisons une perte supplémentaire d'énergie due à la rotation de la partie relevée du tube sous l'action des forces magnétiques. Ces dernières pertes sont négligeables pour les solénoïdes à grand gain bien qu'elles augmentent comme le carré des pertes par effet Joule.

PACS
0755 - Magnetic instruments and techniques.

Key words
magnetic devices