百ns直线型脉冲变压器模块仿真及初步试验

短脉冲直线型脉冲变压器(LTD)是近年发展的一种新型脉冲功率驱动源新技术,LTD模块化后可方便地串、并联使用。为了紧跟国际上短脉冲LTD技术,进一步拓宽其应用领域,介绍了LTD的基本原理后根据国内脉冲电容器、高频磁芯和绝缘子的技术水平,提出了一种电流上升时间约100ns、电流峰值约100kA的一级LTD模块的技术方案;重点介绍了设计模块的结构及磁芯材料的选取;利用通用电路仿真软件Pspice建立了相应的模拟电路模型,并计算了输出参数;在充电±35kV时对设计方案进行的一路单元初步实验中得到短路电流幅值7kA,上升时间(10%～90%)约86ns,单个回路电感约270nH。实验结果表明,设计方案能达到预期指标。     

“晨光号”加速器二极管辐照面积和寿命提升技术

“晨光号”强流脉冲电子束加速器是我国最早的脉冲功率装置之一，当前该加速器承担的课题日益多元，机时愈发紧张。为拓展实验用途，着眼于提升辐照面积、阴阳极寿命和实验频次，以“晨光号”油介质传输线为前级，采用弱箍缩设计、Ta-Al复合叠靶等方法，研制了一种工作于0.90～2.00 MV的长寿命弱箍缩二极管。该二极管具有良好的抗热-力学损伤特性，工程稳定性好、维护工作量小。与原二极管相比，辐射场由聚焦型变为前向型，在维持峰值剂量率量级(10~8 rad/s)不变的情况下，辐照面积由10 cm~2提升至80 cm~2,不换靶连续工作炮数由2～4发提升至70发，且30 min即可进行1次实验。     

Numerical Simulation of Azimuthal Uniformity of Injection Currents in Single-Point-Feed Induction Voltage Adders

In order to investigate the injection current uniformity around the induction cell bores,two fully electromagnetic(EM) models are respectively established for a single-stage induction cell and an induction voltage adder(IVA) with three cells stacked in series,without considering electron emission.By means of these two models,some factors affecting the injection current uniformity are simulated and analyzed,such as the impedances of adders and loads,cell locations,and feed timing of parallel driving pulses.Simulation results indicate that higher impedances of adder and loads are slightly beneficial to improve injection current uniformity.As the impedances of adder and loads increase from 5 Ω to 30 Ω,the asymmetric coefficient of feed currents decreases from 10.3%to 6.6%.The current non-uniformity within the first cell is a little worse than that in other downstream cells.Simulation results also show that the feed timing would greatly affect current waveforms,and consequently cause some distortion in pulse fronts of cell output voltages.For a given driving pulse with duration time of 70-80 ns,the feed timing with a time deviation of less than 20 ns is acceptable for the three-cell IVAs,just causing the rise time of output voltages to increase about 5 ns at most and making the peak voltage decrease by 3.5%.     

“晨光号”加速器二极管辐照面积和寿命提升技术

“晨光号”强流脉冲电子束加速器是我国最早的脉冲功率装置之一,当前该加速器承担的课题日益多元,机时愈发紧张。为拓展实验用途,着眼于提升辐照面积、阴阳极寿命和实验频次,以“晨光号”油介质传输线为前级,采用弱箍缩设计、Ta Al复合叠靶等方法,研制了一种工作于090~200 MV的长寿命弱箍缩二极管。该二极管具有良好的抗热 力学损伤特性,工程稳定性好、维护工作量小。与原二极管相比,辐射场由聚焦型变为前向型,在维持峰值剂量率量级（108 rad/s）不变的情况下,辐照面积由10 cm2提升至80 cm2,不换靶连续工作炮数由2~4发提升至70发,且30 min即可进行1次实验。     

An Experimental Study on Kr Gas-puff Z-pinch

Kr gas-puff Z-pinch experiment performed recently on Qiang-uang I pulsed power generator is reprted.The generator has a 1.5MA current with a pulse width of 100ns.The total X-ray energy as well as its spectrum has been obtained.and the average power of X-ray radiation in 50-700eV measured by XRDs is 2 TW.The generator configuration.gas-puff load assembly and diagnostic system for the experiments are described.     

一台变脉宽MV级脉冲发生器

介绍了一台脉冲宽度在 10 0～ 4 0 0 ns可调、电压幅值 2～ 3MV的高压脉冲发生器 ,着重阐述发生器的关键部件—电爆炸断路开关的工作原理和特性分析     

基于绝缘薄膜开关的快前沿高压方波发生器

本文对基于绝缘薄膜开关的方波脉冲发生器的设计及整体结构作了较详细的介绍,并分析了方波发生器放电回路杂散数对方波前沿的影响。整机可产生幅值1．5－8kV、前沿小于1．5ns、脉宽40ns的方波脉冲。     

FLTD并联RLC网路型长脉冲功率源的概念设计

快直线型变压器(简称FLTD)是一种可直接获得脉宽100ns的高功率脉冲源,它在快Z箍缩、闪光照相、强激光和高功率微波等方面具有重要应用。为了更好利用和研究FLTD技术,提出了一种FLTD与RLC整形网络组合获得快前沿且具有平顶的长脉冲驱动源概念设想,给出了脉冲源的主要组成和电气参数。通过建立等效电路,模拟了主要电气参数和负载参数对输出波形的影响,电路模拟表明:该脉冲源在100Ω纯阻性负载上输出电压达700 kV,脉冲宽度(电压90%以上平顶宽度)>150 ns,电压脉冲上升沿约为20 ns。     

同轴型场畸变气体火花开关的研制

介绍了为DPF-300型脉冲电流源同步放电系统研制的同轴型场畸变火花开关。通过电场数值计算,对场畸变火花开关的设计进行了验证,对开关的自击穿特性及触发特性进行了实验研究。试验表明,所设计的同轴型三电极场畸变气体火花开关与原DPF-200型所用开关相比,具有电感小、触发特性好等优点,已成功地应用于DPF-300型脉冲电流源的同步放电系统     

200kV多级多通道火花开关

模块化直线型脉冲变压器(LTD)是脉冲功率技术中的一种新型初级储能装置,开关是其关键部件之一,多极多通道闭合开关工作时能够形成多通道放电,具有电感小的优势。为了研究用于电流上升时间约100ns、电流峰值约100kA的LTD模块设计了一种标称电压为200kV(±100kV)多极多通道气体开关。通过对开关的电场数值计算,对开关设计进行了验证和优化,并对开关的静态特性和动态特性进行了初步的实验研究,结果证明,开关电感<30nH,并且具有工作范围宽,触发特性好,工作稳定等特点,初步实验表明能够满足模块的要求。