1GW重复频率超宽带单周期脉冲辐射源实验研究

利用600kV铁芯充电脉冲变压器和压缩开关作为初级脉冲功率系统和亚纳秒单开关技术产生了峰值功率1.6GW,脉冲全底宽5.5ns的单周期脉冲,可在高于20Hz重复频率稳定运行,设计了同轴双锥天线,辐射功率大于500MW。初步掌握了产生和辐射高峰值功率超宽带脉冲的绝缘和能量损耗,特别是解决了50Ω超宽带负载设计等技术难题。实验表明:材料的亚纳秒脉冲绝缘和色散特性尚需进一步研究。     

快脉冲信号波形改善方法与讨论

本文从一些快脉冲产生器输出电路的分析出发对核电子学电路中纳秒、亚纳秒渡越时间脉冲波形的改善方法与原理进行了讨论。     

新型超快光电辐射探测器研制

针对超快脉冲辐射测量的需求，开发了一种具有超快时间响应、大线性电流输出的新型光电探测器件——超快大电流光电管。利用脉冲氙灯、飞秒激光器对该光电探测器件的最大线性电流输出、时间响应等特性参数进行了实验测量。同时，利用该探测器件与超快闪烁体耦合构成的超快脉冲辐射探测器对亚纳秒脉冲X射线源时间谱进行了测量。结果表明，该光电探测器件对脉冲的响应前沿为251ps、半高宽小于500ps，在其典型电压下具有3A以上线性电流输出，对于亚纳秒脉冲X射线束等脉冲辐射场的测量是一较为理想的探测器件。     

基于场畸变开关的Marx高压脉冲电源研制

针对脉冲电流法破碎核燃料球的研究需要,设计了基于Marx电路的高压直流脉冲电源。采用三电极场畸变开关作为触发开关,开关主电极和圆盘形触发极同轴布置,采用N2气体绝缘,仿真计算结果表明开关在充电和触发时电场最大值区域均匀,有机玻璃罩沿面场强符合绝缘要求。采用7级Marx发生器电路结构,每级由5 kΩ充电电阻,0.14"F高压脉冲电容和一个气体开关构成,触发源采用氢闸流管触发电路。进行了开关自击穿和Marx电路的触发实验,表明开关电感小,场畸变系数大,触发性能可靠。将该高压脉冲电源用于解体目标物质,可获得输出上升时间500 ns、电流峰值9.12 k A、单个脉冲持续时间3.5μs的高压脉冲,符合预期的设计指标。     

高功率固态脉冲调制器关键技术研究

为了满足自由电子激光装置对于直线加速器微波功率源更新更高的性能指标,设计了基于绝缘栅双极性晶体管(IGBT)模块为开关的大功率固态调制器系统。调制器采用感应叠加拓扑结构,设计输出峰值脉冲功率13 MW,脉冲电压130 kV,脉冲电流100 A。详细介绍了大功率调制器的单元电路以及单元模块中关键的辅助电路,包括开关管的保护电路、阻尼吸收回路、去磁电路和补偿电路。利用软件对调制器系统进行模拟仿真,并对可能出现的模块差异性进行比较。结果表明,感应叠加型固态脉冲调制器技术是可行的。     

基于功率MOSFET的高速高压脉冲产生器

通过研究功率MOSFET器件的开关特性和脉冲产生技术,设计了互补推挽和集成芯片两种MOSFET栅驱动脉冲电路,其较好的驱动能力,极大的提升了MOSFET的开关速度,分别实现了上升(下降)时间小于5 ns和2.5 ns、输出幅度300~500 V、脉冲宽度5 ns~0.2ms可调的高速、高压的脉冲产生与放大。据此研制成功的脉冲产生器具有稳定性好、带负载能力强、输出脉宽调节范围大、体积小等特点。该脉冲产生器已成功应用于像增强器高速摄影的电子快门装置,并在其他需要高速、高压脉冲领域有一定应用前景。     

ICI探测器的时间响应特性研究

基于集电型探测器的等效电路模型得到了ICI探测器的输入-输出等效电路,应用实际测量的分布电容和电感计算得到ICI探测器的时间响应.采用快脉冲X射线源实验获得ICI探测器时间响应为(0.677±0.144)ns.实验结果与理论计算结果的一致验证了理论模型的正确性.研究结果表明,ICI探测器具有亚纳秒时间特性,可以用于快脉冲γ射线强度的测量.     

MHz重复频率双脉冲高压实验研究

介绍了在小型电子直线感应加速器（Mini-LIA）平台上利用两套相同的单脉冲高压功率系统通过脉冲汇流装置获得MHz重复频率双脉冲高压的实验结果。实验结果表明双脉冲高压间隔百纳秒至微秒可调,验证了通过汇流装置可获得百纳秒间隔多脉冲高压。     

亚纳秒脉冲辐射诊断技术研究

经过几年的努力，亚纳秒脉冲辐射诊断技术取得了很大进展。几种核探测器经改进其性能更加稳定、可靠，时间特性也有明显提高；高频同轴电纽采用了新的补偿技术和微带元件后，频带宽度达到５００ＭＨｚ·ｋｍ；研制出了采用半导体激光器的有源光纤诊断系统，系统带宽１ＧＨｚ·ｋｍ以上。     

西安脉冲堆功率调节系统

西安脉冲堆功率调节系统具有“自动”方式和“方波”方式的调节功能。由于驱动机构的传动部件首次采用步进电机,设计了满足步进电机运行特点的控制棒驱动电源。试验结果表明,系统的核功率最大调节偏差<±5%定值功率,过渡过程时间<10秒,具有响应快、超调小、精度高等优点。     

反熔丝型现场可编程门阵列单粒子锁定实验研究

利用单粒子效应脉冲激光和锎源模拟试验系统,对反熔丝型A42MX36现场可编程门阵列进行了单粒子锁定敏感性评估试验.脉冲激光试验确定了单粒子锁定脉冲激光阈值能量及其等效重离子LET、锁定电流等敏感参数;锎源模拟试验确定了单粒子锁定截面.对试验中出现的由单粒子绝缘击穿和单粒子伪锁定引起的电流跃变现象进行了讨论和分析.     

纳秒级快控全固态高压脉冲电源设计

高压脉冲电源在核技术中有着广泛的应用,它主要包括高压直流电源及脉冲调制两个部分.分别利用串联谐振高频逆变器和高压绝缘栅场效应管串联技术设计了高压直流电源和脉冲调制器,对高压直流电源的主电路、控制电路、高压变压器及固态开关进行了说明分析.电源最大输出电压达到6kV,能单次调制和连续调制,最后制作了样机进行了测试,实验数据表明,该电源系统设计合理,上升沿时间达到ns级,能达到快速调制的要求.     

控制与检测单离子束电路的分析与设计

介绍电子开关控制单离子柬的工作原理和技术参数.分析和设计了触发器方式获取窄脉冲信号电路和F-V转换电路,信号采取分频段显示方式.对电路进行仿真,给出电路试验结果及结论.     

用于非弹性散射谱和俘获谱测量的高压脉冲电源设计

设计了用于非弹性散射谱和俘获谱测量的时间、幅度可调离子源脉冲电源。采用单端正激式结构和软开关技术，逆变输出高压脉冲，占空比从0．1～0．5可调，最小脉宽8μs。目前该脉冲电源已成功应用于煤质快速分析仪中，测量精度明显优于直流方式。     

快速光电倍增管的新进展

本文主要评论了三类亚纳秒时间分辨的光电倍增管。微通道板管脉冲响应快、线性电流大,其响应半宽度已达187ps。     

简讯

美国通用动力公司的TRIGA Mark-3反应堆已提交审查。它是一种新式的TRIGA型反应堆。在稳定状态下反应堆运转时的功率为1000瓩,而在脉冲状态下为1000000瓩。受控脉冲的持续时间不超过一秒。TRIGA Mark—3反应堆的功率比     

用于X射线探测的CVD金刚石薄膜探测器

研制了用于X射线测量的化学气相沉积(CVD)金刚石薄膜探测器.该探测器灵敏区直径为15 mm、厚度300 μm,其暗电流在800 V偏压下小于50 pA,且暗电流-电压曲线线性较好.就CVD金刚石探测器对不同能量X射线的响应及脉冲X射线时间响应进行了理论和实验研究.结果表明:该探测器对6～22 keV X射线具有10-4～10-2A·W-1的灵敏度,假设电荷收集效率为39%时,灵敏度的理论值与实验测量值符合较好,探测器的RC时间常数约为1.5 ns;对亚纳秒脉冲X射线的响应上升时间为2～3 ns.     

HXMT中时间模块的设计与检验

介绍的模块设计方案将时间信息分为两部分，秒以上时间信息采用GPS秒脉冲产生并能被HXMT控制系统同步，秒以下时间信息由系统高精度晶振产生并用GPS秒信号进行校正。针对时间模块正确性检验的难点，提出了时变分析的新方法，并用它完成了时间模块的正确性检验。     

毛细管放电泵浦软X射线激光装置

脉冲功率技术在激光领域中得到广泛的应用,根据毛细管放电泵浦软X射线激光的机理及据此要求设计了高压大电流快脉冲放电泵浦软X射线激光装置。该装置由Marx发生器、Blumlein脉冲形成线及毛细管负载组成。Marx发生器由10级电容器组成。每级电容器由2台0.047μF、30kV油介质电容器并联。Marx发生器串联电容CM=9.4nF。采用正负充电方式,5个火花隙开关,开关的导通均由外触发。整个Marx发生器固定在绝缘支架上,并装入充以氮气的钢筒内。Blumlein线阻抗采取等阻抗形式,Z1=Z2=5Ω;输出阻抗ZB=Z1 Z2=10Ω;输出脉冲半高宽τ=35ns。Blumlein线的绝缘介质为去离子水。电阻率ρ≈1～2MΩ·cm,相对介电常数ετ=80。Blumlein线等效电容CB=C1 C2=7.3nF。     

脉冲堆控制保护系统设计

脉冲堆有手动、自动、方波和脉冲4种运行方式。对应每种运行方式,提供相应的测量通道并对重要参数进行指示和记录,使操纵员获得必要的信息。保护系统和联锁为反应堆安全运行提供保证。保护系统监测少数几种参数并对测量值进行处理和逻辑选通,以确保反应堆在事故工况时的安全。功率调节系统能实现:以恒定周期升功率和恒速降棒降功率。这样,在启堆或变功率运行时,操纵员只需板动定值开关,堆功率即能自动跟踪定值功率。