500kV固态Marx发生器IGBT多路驱动高压隔离供电电源的设计

为了解决固态Marx发生器中IGBT驱动供电问题,提出了一种具有高电压隔离的多路供电电源设计,首先对IGBT开关驱动供电的需求进行了分析,提出了供电电源设计方法,采用直交直转换供电方式,隔离使用级联变压器与原边多匝变压器。经过多次试验,验证了该设计方法可行,最后介绍了电源悬浮供电的特殊工作模式与关键技术工艺,并给出了实验数据波形,结果说明该种结构的电源性能稳定,满足隔离供电的要求,并且有良好的应用前景。     

Z箍缩初级实验平台安全联锁系统

正在调试的Z箍缩实验装置（Z－pinch Primary Test Stand）由24个基于Marx发生器和水线的性能、结构相同的模块组成,运行控制节点众多,控制规模大,试验过程复杂,因此要求建立z箍缩初级实验平台安全联锁系统,具备较高的实验安全性能,以保障人身和设备安全。安全联锁系统包括现场单元、安全联锁下位机系统及远程腔制系统。其中现场单元包括各种开关、指示灯、报警装置等,安全联锁下位机选用可编程逻辑控制器实现现场单元的统一监控,远程控制系统实现网络总控及统一管理。系统通信信号全部采用光纤传输,有效隔离电磁干扰。C＋＋Builder为系统上位机及网络总控的软件开发平台,CORBA中间件技术实现总控与安全联锁的通信,中心数据库完成与安全联锁系统的数据交换。     

2SD315A在高压重复频率电源中的应用

介绍了一种适用于给重复频率Marx发生器充电用的高压重复频率电源的驱动电路2SD315A的研究与应用。实验证明该驱动电路在大功率IGBT驱动器中具有较为理想的驱动及保护功能。     

金属-铁电陶瓷沿面阴极三相点电场分析

为了降低金属-铁电陶瓷沿面阴极发射阈值,开展了影响其三相点电场分布因素的研究。从金属铁电陶瓷结构参数、在二极管中的相对位置出发分析了其与三相点电场关系。研究表明采用较薄的电极和铁电陶瓷,以及较短的沿面距离可以获得三相点电场的加强,相比双电极结构,单电极可以获得显著的三相点电场畸变。     

基于局域网的PTS数据采集、处理系统的研制

针对PTS装置电参数测试及数据处理提出的集中远程控制、实时数据采集、试验后数据处理等实际需求,研制了基于局域网技术的数据采集、处理系统。选用内嵌以太网络接口的示波器完成信号采集,以计算机为仪器远程控制及数据采集、处理的核心,网络数据传输基于TCP/IP协议。系统软件以Visual Basic 6.0为开发平台,通过VISA调用底层驱动实现示波器控制,完成多路数据同步采集,并通过计算机与装置主干网络的上行互联完成试验数据交换和数据共享。     

基于GaAs光导开关的纳秒脉冲源设计

以高密度聚乙烯介质平板型B线为储能器件,设计了一台层叠Blumlein传输线型脉冲功率源。以GaAs PCSS为开关,通过4级B线层叠结构实现电压倍增。单级B线阻抗25Ω,时间常数2.5 ns,功率源总阻抗100Ω。Pspice模拟表明:随着开关导通电阻上升,输出电压脉冲幅度下降,脉宽增大;随着开关转换时间增长,输出脉冲延迟时间上升,前、后沿时间增长。采用波长为1 064 nm,能量为30 mJ,脉宽为5 ns的Nd:YAG激光器触发光导开关,当充电25 kV时,负载上得到电压38 kV,上升沿1.4 ns,脉冲约5 ns的近似方波输出。     

2SD315A在高压重复频率电源中的应用

针对电源高压大功率重复频率输出的需求,介绍一种适用于给重复频率Marx发生器充电用的高压重复频率电源的驱动电路2SD315A的研究与应用。作为大功率IGBT（1200 V/600 A）的驱动模块,2SD315A工作频率高,驱动电流大,具有完善的短路、过流保护和电源监控功能。根据其工作原理及特点,结合电源系统结构,在实验的基础上,合理设计了驱动外围电路及相关参数,可在系统要求的频率20 kHz及相应较大脉宽范围内驱动单管或半桥的2个大功率IGBT,且有效及可靠实现IGBT短路过流保护等。实验证明,该驱动电路在大功率IGBT驱动器中具有较为理想的驱动及保护功能。     

2,4-双(三氯甲基)-6-(4-甲氧基-1-苯乙烯基)-s-三嗪光引发剂的合成与聚合动力学研究

本研究以4-甲氧基苯甲醛和2,4-双(三氯甲基)-6-甲-基1,3,5-三嗪为原料合成了一种引发剂2,4-双(三氯甲基)-6-(4-甲氧基-1-苯乙烯基)-s-三嗪(BMT),并利用红外光谱、紫外光谱、核磁共振等手段对其结构进行表征.利用实时红外光谱研究其光聚合动力学性能,结果表明,不同引发剂浓度,不同单体和不同光强对单体双键转化率都有一定的影响.     

基于光导开关的固态脉冲功率源及其应用

为了推动脉冲功率技术的应用,研制了紧凑、可高重复频率运行的固态脉冲功率源。通过大功率固体开关及电路拓扑结构的比较,选择了基于光导开关的层叠Blumlein线型脉冲功率源这一技术路线。基于铁电陶瓷脉冲形成线和光导开关构建了大电流固态模块,光导开关通流能力超过4 k A。已经实现的应用包括:研制了200 k V/1 k A固态脉冲功率源并与反射二极管结合实现了重复频率为100 Hz或1 k Hz、脉冲宽度约40 ns的猝发X射线脉冲输出;利用基于光导开关的Blumlein线模块产生的快脉冲进行了血液病原体灭活初步研究,可得当脉冲个数为10个时,在80 k V/cm的电场作用下红细胞悬液中细菌的抑制率为57%。