2015 IEEE EMC国际学术研讨会——提名文章(二)

介绍了基于HIRA的UWB系统的加压气体开关脉冲功率系统。建立了脉冲开关击穿电压和气体压力之间的关系，以及上升时间、脉冲重复率和开关击穿电压之间的父系。     

准分子激光电源磁脉冲压缩开关的磁芯复位研究

为了解决高重复率下准分子激光电源磁脉冲压缩开关的磁芯复位问题,以理论分析为指导,结合磁开关工作特性,设计了一种磁芯精确复位电路,该电路可快速精确复位饱和后的磁开关。将此复位系统应用于准分子激光器脉冲电源测试其性能,复位电流在磁开关饱和后200μs内平息振荡。结果表明,这一磁芯复位系统可满足4kHz重复率下脉冲电源的复位要求。此研究对今后高重复率准分子激光电源的设计是有帮助的。     

千赫重复率闪灯泵浦Nd:YAG激光器

固体脉冲激光器通常有两种工作方式:脉冲闪灯泵浦,振荡重复频率很低(<100赫),但峰值功率高;连续泵浦脉冲激光器,振荡重复率很高(几千或几兆赫),但峰值功率低。中等重复率脉冲激光器可用脉冲反射方式或脉冲透射方式Q开关,而高重复率激光器可以是腔倒空方式或锁模方式工作。许多应用包括搜索雷达在内要求激光器具有高的峰值功率和几千赫的重复频率。本文介绍一种闪灯泵浦Q开关Nd:YAG~(3 )激光器其重复频率几千赫,峰值功率超过500千瓦。     

采用氢闸流管的快速前沿、高脉冲重复率脉冲发生器

为了用计算机有效地分析瞬间辐射场的传播和这类场对不同天线的耦合机构，需要研制一种数千伏、高脉冲重复率、快速前沿的脉冲发生器。以前所作工作已表明，采用氢闸流管已获得几千伏，低到3ns的开关速度，但重复率限制在最大10Hz。采用EVV CX1599型闸流管，已经达到输出5kV、上升时间3ns、重覆率0．1kHz脉冲的脉冲发生器要求。这用种装置，通过大量试验证实，在正确工作条件下，这种开关能产生所要求的输出。这种脉冲发生器实际上是以低脉冲重复率装置的工作经验为基础为实现的。在闸流管灯丝和储存器电源方面，所用开关方式可保证电源的高度稳定。其他低压电源采用集成电路，必要时附加一组双极三极管以增大其电流容量。用一组钳位管使闸流管的阳极耗散的恢复时间达到最小值。这种发生器在各方面都满足了规定的指标要求，而且所产生的脉冲数已超过1×10^11，用铁氧体能锐化输出脉冲，意味着目前已能做出有效的雏型。     

高重复率脉冲频移化学氧碘激光器的进展

总结了高重复率脉冲频移化学氧碘激光器的几个研究领域中的进展，描述了用新颖的固体脉冲磁场系统在10KHZ脉冲重复率上进行的化学氧碘激光器增益开关实验，还描述了用脉冲光解碘激光器作为化学氧碘激光器替代物，在氢中进行的拉曼光频换实验。     

准点X光源成像实验台架的研制

为了研究医学系统中乳腺癌早期诊断的关键技术，研制了一台用于准点X光源成像实验台架。该实验台架由脉冲触发器电源和脉冲X射线管组成，其中脉冲触发器电源由Marx发生器、火花隙开关、电容分压器及输出段构成，采用紧凑可移动化的设计；脉冲X射线管利用冷阴极反射轰击阳极靶韧致辐射出X射线的机理，该方法可有效提高辐射出X射线点源位置的重复率，并且根据不同的驱动电压可调节阴阳极的材料及距离，保证在脉冲X射线管输出X射线光子能量≥15 keV的情况下，X射线点源尺寸可以达到≤100 μm的设计指标。Simplorer模拟结果表明：在脉冲X射线管阻抗为57 Ω时，脉冲触发器输出指标为电压169 kV，上升时间≤10 ns，脉宽≤100 ns。     

用于直线对撞机设计的飞秒激光技术

为康普顿X射线实验开发了高稳定高能量飞秒激光系统。该激光系统以啁啾脉冲放大为基础，并且每个部件都是主动或被动稳定的。主振荡器时间抖动小于100fs，两个独立的振荡器相对时间延迟300fs。开发了测量低重复率放大脉冲时间起伏新技术，以及特殊设计的高光束质量再生放大器。根据实验结果提出了供直线对撞机用的新技术方案，包括瞬态矩形脉冲技术，它用于低发射度电子发生器；供CO2激光放大器用的时间稳定的籽源；以及供γ-γ对撞和多群聚电子发生器用的多脉冲高能激光器。     

小型TEA 1000Hz的CO_2激光器

最近,美国联合技术研究中心研制一台高重复率脉冲CO_2激光器,交付劳斯阿尔莫斯国家实验室供光化学研究用。这项计划的主要设计指标是,在10P(20)CO_2激光跃迁上以1000Hz重复率,在单横模的100ns增益开关峰值内产生100mJ/脉冲。另一个指标是研制牢固、维修简单的激光系统,且在高重复率下要求长期工作可靠。这台激光器的工作性能与遥感风、遥测大气以及跟踪和测距用的频率稳定激光雷达系统所需性能一致。本系统的最大平均功率大大高于类似系统的功率。     

高重复率横向流动XeF激光器

使用下吹式快速流动系统以及闸流管开关高重复率脉冲发生器，已在Ηe、 Xe及NF3混合气体中获得了波长为3510埃及3530埃的高重复率（500脉冲/秒)XeF分子激光输出。横向流动速度为14米/秒，它流过的放电区尺寸为1×0.4×30厘米，压力为650托。放电脉宽60亳微秒。在单次脉冲工作时，获得激光输出能量为6亳焦耳/脉冲，电效率为0.25%。在高重复率运转时，由于充电时间常数长，故每个脉冲输出能量仅3亳焦耳。     

新型半导体断路开关及其脉冲功率发生器

基于半导体断路开关（SOS）的脉冲功率发生器是一种新型的全固态开关系统，具有输出脉冲电压高、使用寿命长、可靠性和重复率高的特点。本文详细介绍了SOS效应与断路开关的工作原理，研究了基于SOS的脉冲功率发生器电路结构并对开关电流进行仿真，仿真结果与国外器件的实测特性相近。     

Q开关/锁模连续Nd:YAG激光器输出的特性

同时Q开关和模锁的(QSML)连续波Nd:YAG激光器作为纤维喇曼激光器和亚微微秒光脉冲的高重复率(500Hz)放大器的泵浦源具有重要意义。用这种激光器与锁模染料激光脉冲进行差频,产生1200～1600nm波长范围的微微秒脉冲,还可产生二次谐波和三次谐波。QSML连续波Nd:YAG激光器基本上是在带351型Q-开关的Quantronix116型基础     

低功率Nd：YAG激光器的焊接应用

平均功率等于或小于100W的Nd：YAG激光器可认为是低功率激光器。这类低功率激光器有两种，即连续波和脉冲式，每种都具有截然不同的输出特性和材料处理能力。连续波YAG激光器以其平均功率分级，因而平均功率是其性能的适当度量。连续波YAG激光器常常装有声光Q开关，从而把激光器制成激光电阻调整（调阻）和激光打标系统。采用连续波YAG激光器，其平均功率水平实际与处理速度和生产能力成线性关系。然而．对于脉冲YAG激光器，平均功率通常不是其性能的最佳度量。峰值功率、脉冲能量和脉冲重复率对于决定脉冲YAG激光器的处理速度和能…     

高重复率电光Q开关Nd:YAG激光器

研制了高重复率电光Q开关Nd:YAG激光器,激光谐振腔是曲率半径为10m的全反镜和反射率为4%的输出镜组成的平凹腔,选用2支脉冲氙灯(7mm×130mm)串联作为Nd:YAG激光棒(8mm×140mm)的泵浦源,电光晶体选用KDP。为了实现高脉冲能量、窄脉冲宽度和高重复率的激光输出,设计了新型的IGBT氙灯斩波放电电路和雪崩管电光Q开关电路。应用上述方法和装置,成功地获得了重复率3～20kHz、脉宽10～25ns、脉冲能量300～500mJ的重复率脉冲Nd:YAG激光。     

产生1.06微米短脉冲的激光器(Ⅱ)

放大器组这篇文章论述了高功率固体激光器的设计考虑。第二部分是叙述该系统的放大级,讨论各种制约因素和抽运与发射效率的提高,并提出了一种现成系统的性能数据及合理的布局。1.06微米脉冲发生器已在第一部分(参阅本刊1975年第5期321～323页)讨论过。为了使脉冲达到毫微秒量级,振荡器要使用Q开关,如要脉冲更短,则就要用锁模装置。脉冲形成器从Q开关脉冲取出脉宽可变的矩形脉冲或在锁模运转时选出一个脉冲。初级放大器用来使能量与放大系统相匹配。     

美国Mercury系统发展近况

Mercury激光系统是一个可升级的脉冲重复率惯性聚变驱动器，它的运行目标是：10Hz重复率工作，输出能量100J，脉宽2～10ns，电效率10％。该系统利用激光二极管抽运掺Yb^3 的S-FAP晶体，由氦气流对晶体进行冷却，通过图像传递角多轴系统实现4通放大，最大程度地减小了10Hz工作条件下波前畸变和光学破坏的风险。本文报导该系统的进展近况。     

铝阳极箔化成技术

介绍了铝阳极箔的化成方法及其发展动态，对化成工艺和设备作了简单的分析。认为：用非水体系如γ丁内酯化成液，代替水体系化成液，用铝箔导电与溶液导电组合供电化成来代替单一供电化成法，都会取得降低化成耗电量、降低化成箔漏电流、提高化成箔比容及提高化成效率等效果。     

同轴结构脉冲XeⅣ离子激光的紫外输出性能及其在癌诊断中的应用

本文叙述了用ZQM16/400充氢闸流管代替火花隙作放电开关、用同轴结构代替非同轴结构放电后,脉冲XeⅣ离子激光萦外λ=364.nm的输出性能研究。在364.5nm波长获得了最小单脉冲能量E～1mJ,FWHM～0.4μs,最大脉冲重复率可达100Hz。并成功地应用于癌的诊断.。     

超短脉冲通过行波半导体激光放大器临界条件研究

本文对一串等间隔皮秒脉冲通过行波半导体激光放大器的情况用简化的速率方程推导出了两个临界参数的解析表达式;即当输入光脉冲强度一定时,存在一个信号重复率的上限。当信号重复率一定时,存在一个输入光脉冲强度的上限。更进一步的研究结论是,在实际通信中,这两个临界值都不成为障碍。但是,如果要从放大器获得足够强的增     

高峰值功率高脉冲重复频率激光系统

本文描述了一种能产生高峰值功率、高脉冲重复频率和窄脉宽的激光器系统。该系统包括一个特有的声光光闸和一个受抑全内反射Q开关,故可以同时获得高峰值功率、高脉冲重复率和窄脉宽。     

用于X波段行波管实验的脉冲电源研制

基于X波段行波管实验研究的需要,研制了行波管脉冲电源系统。该脉冲电源系统主要由阳极控制电源、慢波线电源、收集极电源、辅助电源和控制系统组成,其中关键在于阳极控制电源的研制。针对阳极控制电源的输出脉冲宽度变化大的特点,采用串联固态开关控制阳极电压。实验结果表明,该脉冲电源系统满足行波管实验研究的要求,在X波段行波管上实现了阳极脉冲电压脉宽在4μs~3000μs内连续可调。