350kV可变脉宽的纳秒脉冲发生器

介绍了可产生 35 0 k V脉冲方波且脉宽可变的脉冲发生器。装置由 Marx发生器产生纳秒级脉冲电压 ,对成型线充电后由主开关对负载电阻放电 ,在负载电阻上得到 ns级脉冲电压。改变 Marx输出电压、主开关击穿电压和负载电阻阻值 ,可调节输出 ns脉冲的幅值 ;改变成型线的长度可改变输出脉宽     

“天光Ⅱ—A”强流脉冲加速器的电路模拟

“天光Ⅱ-A”强流脉冲加速器的组成及主要参数如下：Marx发生器由24台美国Maxwell公司生产的100kV／0．1灯低电感脉冲电容器、12个火花隙开关组成,Marx发生器输出电压1．8MV,储能6．75kJ;     

天光Ⅱ-B装置的诊断刻度

设计并制作了天光Ⅱ-B脉冲功率装置的电流电压诊断设备,根据天光Ⅱ-B脉冲功率装置的同轴传输线结构特点,在传输线末端设置了用于测量负载电压的电容分压器。利用金属膜连接传输线外筒与负载外筒构成回流来测量负载的电流,并利用电路模拟软件对此过程进行模拟,两个诊断探头采取直接标定的方法,测定电容分压器的分压比和回流器的灵敏度。实验结果表明,该探头性能稳定、时间响应快、功率负荷大,是测量脉冲电流与电压的一种理想工具。     

天光Ⅱ-B光源的初步实验

天光Ⅱ-B是在天光Ⅱ-A的油箱侧面建立而成,利用原有的Marx发生器,以及新建的脉冲形成线、主开关、脉冲传输线、负载腔构成一条新的实验线路。在保留装置原有泵浦激光能力的基础上,可同时进行X-pinch相关实验研究。脉冲形成线内导体为同轴线结构,特征阻抗6 Ω,工作介质为去离子水,研制了一种真空水压的方式对形成线进行灌注,有效消除形成线内水中的气泡。采用Rogowski线圈对流过金属丝负载的电流进行测量。本文进行了天光Ⅱ-B在真负载下的初步实验。结果表明,在对Marx电容器充电70 kV时,输出电流269 kA,脉宽约50 ns,上升沿≤30 ns,丝负载对电流利用率约80%。     

强流脉冲电子束加速器用Marx发生器

介绍强流脉冲电子束加速器上的Ｍａｒｘ发生器。采用低电感的脉冲电容器和带触发电极火花隙开关并选取新颖的Ω型排列电路，降低回路电感，由于全部火花隙形状逐级触发，因而发生器工作稳定，建立时间快、时间分散小于１５ｎｓ、输出电压１－１．８ＭＶ。     

V/N火花间隙开关的电场和电容模拟计算

介绍了V/N间隙火花开关的工作原理。此开关被用于工作电压500 kV、工作电流400 kA、脉宽100 ns、驱动阻抗1.25Ω的脉冲功率源主开关。利用有限元计算的软件Ansoft对设计的V/N开关进行建模,计算了模型加压导通过程几个关键时刻的电场和电位的分布及开关的结构电容为15.67 pF。     

小型X-pinch装置的设计

X-pinch等离子体是一种高辐射强度的亚纳秒脉冲X射线点源,非常适合作为X射线相位差衬托照相的光源,因而在临床医学、生物科学上具有重要的应用前景。通常用于驱动的X-pinch装置的脉冲功率源体积庞大、造价较昂贵,难以满足方便使用的要求。为此,介绍了一台桌面型X-pinch装置的结构设计、参数计算及仿真。装置由Marx发生器、脉冲形成线、主开关和负载4部分构成。Marx发生器结构采用4台67 nF/80 kV电容器及2个三电极火化间隙开关构成的正负充电线路。电容器充电电压为60 kV,初始储能480 kJ,通过电缆将能量传到脉冲形成线。形成线选用以去离子水作为介质的同轴结构,长84 cm,输出阻抗1.5Ω,预计装置的输出脉冲50 ns,通过充以N2气体的自击穿火花开关,将能量释放给负载。设计装置输出电流>50 kA,上升时间~50ns,输出功率约5 MW,适合驱动直径几μm的金属丝负载。整个装置可以放在1.8 m×0.8 m的带轮子的工作平台上,方便移动到各处进行X射线光相位差衬托照相。     

天光Ⅱ-B强流脉冲电子加速器的设计

为了驱动X箍缩负载,在天光Ⅱ-A的Marx油箱侧面建立了一条新的实验线路天光Ⅱ-B。它在保留装置原有泵浦激光能力的基础上,还可进行X-pinch相关实验研究,达到了一器两用的目的。天光 Ⅱ-B主要由Marx发生器、脉冲形成线、主开关、脉冲传输线和负载构成,形成线工作介质为去离子水,形成线特征阻抗6 Ω,传输线采用变阻抗线设计,负载特征阻抗1.25 Ω。本文介绍了天光Ⅱ-B新线的设计、全电路模拟及在电阻负载下的调试结果。模拟和调试结果显示,天光Ⅱ-B装置在负载电阻为1.25 Ω时,负载上的电流峰值约269 kA,脉宽约50 ns,电流上升时间小于30 ns。以上结果证实,天光Ⅱ-B具有驱动低阻抗X-pinch实验线路的能力。     

水介质中的沿面耐压问题

一、问题的提出在高压型加速器中,沿面绝缘是耐压的薄弱环节,在加速器的设计中必须给予足够的重视。在脉冲电子束加速器中,有的是采用去离子水作为贮能绝缘介质。在水介质中,水     

基于X-pinch丝负载的背光照相研究

以天光Ⅱ-B装置（250 kA/50 ns）作为实验平台,在装置负载的阴阳极和回流盘上同时安装X-pinch丝负载,利用天光Ⅱ-B驱动X-pinch丝负载,通过背光照相实验获得箍缩发展不同时刻的序列图像。在序列图像中可观察到箍缩叉点处等离子体的内爆及外爆消散。实验结果有助于进一步理解丝负载箍缩等离子体发展的物理机制。