真空弧离子源脉冲工作瞬间的放电行为

采用高速摄影和光谱诊断的方法研究了真空弧离子源脉冲工作瞬间的放电行为。拍摄了离子源放电瞬间吸氢电极上阴极斑的形成过程，分析了不同放电电流时阴极斑的发射光谱。实验结果表明，当脉冲工作电流为10^1—10^2A时，真空弧离子源放电区一般只有单个阴极斑，阴极斑的位置在同一次放电中的变化很小；较大的脉冲工作电流有利于提高阴极斑的温度，并最终导致氢离子浓度的增加，但也会使阴极材料的溅射更加严重，造成离子源等离子体品质下降。     

真空弧离子源引出束流在加速空间的分布

采用数码相机直接照相的方法来确定真空弧离子源引出束流在加速空间的分布。实验在动态真空实验系统中进行,系统真空度优于2×10-3 Pa。在离子源脉冲工作的条件下,采用数码相机拍摄到离子源引出束流在加速空间的积分图像,得到引出束流的幅亮度在拍摄平面上的相对分布,然后再通过Abel转换得到引出束流在加速空间的径向分布。实验结果表明:真空弧离子源引出束流近似高斯分布,离子源出口处的束流比靶入口处的束流强40%。     

Development of a 4 MV Laser-Triggered Multi-Stage Switch

A 22-stage 4 MV laser-triggered multistage multi-channel switch （LTS） was designed according to the hypothesis that the well-proportioned electrical field distribution is helpful in reducing the jitter of delay. Field distribution in the switch section is regulated by a metal field regulation ring and several gradient rings. In order to reduce the jitter further, a SFB/N2 mixture is chosen as the switching medium. The generalized standard deviation of the self-breakdown voltage and the deviation of the average value from the prediction is less than 4.4% and 13% respectively. Linearity of the self-breakdown voltage is better than 0.95. Triggered by a laser pulse of 35 mJ/3 ns, the delay is about 26 ns at a working voltage of 85±3% USB （Self-breakdown Voltage）. Maximum deviation of delay is less than =t=2.5 ns. Jitter is less than 1.5 ns. The delay and jitter decrease with the increase in the working ratio （the ratio of working voltage to USB）, pressure or voltage.     

Marx发生器驱动的电感储能型脉冲功率源

为研制电感储能型高功率脉冲源,实验研究了采用Marx发生器驱动电感储能-电爆炸丝断路开关的技术途径。研究表明,以等效电容1μF的Marx发生器作为能源,采用1.5μH的储能电感和上百根直径0.05mm、长560mm金属丝并联形成的断路开关,在Marx发生器等效输出电压>180kV时,可在约10Ω负载上输出峰值功率>40GW,能量传递效率>50%,脉宽近200ns,前沿约50ns的脉冲,从而证明该技术途径可较大幅度提高脉冲功率源的输出功率和能量传递效率。     

利用交变极性聚焦磁场抑制束质心的 Corkscrew运动

对强流相对论电子束采用交变性聚焦磁场聚焦存在稳定解，只要电子束的能量大于一定值，且合理设置聚焦布局，可达到稳定解所要求的条件。数值计算结果表明，在采用交变周期为0.81m，峰值磁场设为0.2T的情况下，对于能量为11.2MeV的电子束，当聚焦布局长度为2.5m时，束质心位移从5mm（始端）被抑制至趋近于0（终端）。实验时，采用了数值计算相近的聚焦布局，所获得的实验结果与计算结果基本一致。     

200kV/100kA低抖动环轨式场畸变开关

研制了一种 2 0 0 k V/10 0 k A环轨式场畸变开关。该开关以 Ar、N2 、SF6 及 SF6 /N2 、SF6 /Ar混合气为工作介质 ,试验结果表明 :开关自击穿电压最大偏差 <4 % ;欠压比≥70 %时 ,抖动极差 <2 ns,标准方差抖动≤ 1ns;通道数≥ 3;开关工作范围极大 ,欠压比≥ 2 0 %时抖动极差 <5 ns     

陡前沿纳秒脉冲电源的研制

介绍一种陡脉冲前沿的脉冲电源系统,其脉冲前沿<６０ｎｓ,脉冲半高宽约２５０ｎｓ,重复频率０～２００Ｈｚ可调,工作电压７０～１２０ｋＶ,系统效率＞７０％,累计运行时间已>Ｍ２００ｈ,它是电厂烟气脱硫工程的关键技术。     

激光触发多级开关触发延迟及其抖动的研究

实验研究了激光触发多级多通道开关触发延迟时间及其抖动与激光脉冲能量等实验光学参量之间的关系。建立了基于Boltzmann方程的激光触发间隙零维数值模拟模型,并与基于T H Martin经验公式的过压自击穿间隙击穿时延计算程序相结合,对实验现象进行了初步的理论解释。