C波段磁绝缘线振荡器的理论设计与实验 被引量：16

1

作者 张晓萍 钟辉煌 +4 位作者 舒挺 袁成卫 王勇 赵延宋 罗玲 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第8期1129-1132,共4页

通过理论分析与计算,设计加工了一个C波段磁绝缘线振荡器(MILO),并进行了实验研究.在二极管电压为437～464 kV、二极管电流为36～39 kA的条件下,从实验上获得了功率为1.60～1.68 GW、频率为3.60～3.66 GHz、脉宽为33～38 ns的TEM模高功... 通过理论分析与计算,设计加工了一个C波段磁绝缘线振荡器(MILO),并进行了实验研究.在二极管电压为437～464 kV、二极管电流为36～39 kA的条件下,从实验上获得了功率为1.60～1.68 GW、频率为3.60～3.66 GHz、脉宽为33～38 ns的TEM模高功率微波辐射,功率转换效率大于9%. 展开更多

关键词 磁绝缘线振荡器 高功率微泼 PIC方法

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紧凑型L波段磁绝缘线振荡器的实验研究 被引量：14

2

作者 樊玉伟 舒挺 +3 位作者 王勇 李志强 周津娟 赵延宋 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第11期1453-1456,共4页

　设计加工了一个紧凑型L波段磁绝缘线振荡器(MILO)并进行了实验研究。该MILO具有一个新型收集极和一个新型模式转换器,射频扼流腔减为一个,同时将阴极杆设计成变阻抗结构,该MILO由一台自建的600kV,8Ω,100ns加速器SPARK 01驱动。在二... 　设计加工了一个紧凑型L波段磁绝缘线振荡器(MILO)并进行了实验研究。该MILO具有一个新型收集极和一个新型模式转换器,射频扼流腔减为一个,同时将阴极杆设计成变阻抗结构,该MILO由一台自建的600kV,8Ω,100ns加速器SPARK 01驱动。在二极管电压为515～538kV,二极管电流为58～61kA的条件下,该MILO在实验中获得了1.76～1.78GHz,2.2～2.5GW的TM01模高功率微波辐射,功率转换效率为7.3%～7.9%。在30ns的有效电压脉宽下,实验中测得微波脉冲半高宽为15ns。实验结果与模拟结果符合得较好。 展开更多

关键词 磁绝缘线振荡器 慢波结构 高功率微波

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S波段锥形磁绝缘线振荡器粒子模拟和实验研究 被引量：7

3

作者 李志强 钟辉煌 +4 位作者 樊玉伟 舒挺 杨建华 许流荣 赵延宋 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期123-126,共4页

提出了一种由弱变锥形主工作区和强变锥形提取区组成的锥形磁绝缘线振荡器结构。该结构主工作区采用弱变结构,在保持频率基本不变的情况下,可有效增加群速度,利于微波提取。模拟结果表明:该结构可以在二极管电压500 kV、电流32 kA的条... 提出了一种由弱变锥形主工作区和强变锥形提取区组成的锥形磁绝缘线振荡器结构。该结构主工作区采用弱变结构,在保持频率基本不变的情况下,可有效增加群速度,利于微波提取。模拟结果表明:该结构可以在二极管电压500 kV、电流32 kA的条件下稳定输出平均功率2.5 GW、频率为2.65 GHz的微波;实验上也获得了GW级、频率为2.69 GHz的微波输出。 展开更多

关键词 高功率微波 磁绝缘线振荡器 正交场器件 粒子模拟

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轴向反馈式虚阴极振荡器辐射微波模式的远场测定 被引量：5

4

作者 舒挺 王勇 +2 位作者 钱宝良 赵延宋 谭启美 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第5期737-740,共4页

采用远场测量法测量了虚阴极振荡器波导口的微波辐射方向图及虚阴极振荡器波导口处接上TM01TE11模式转换器时的微波辐射方向图,接收喇叭口面与微波辐射口之间的距离为1.00m,满足远场条件。结果表明两种情况下的辐射主模式分别为TM01模式... 采用远场测量法测量了虚阴极振荡器波导口的微波辐射方向图及虚阴极振荡器波导口处接上TM01TE11模式转换器时的微波辐射方向图,接收喇叭口面与微波辐射口之间的距离为1.00m,满足远场条件。结果表明两种情况下的辐射主模式分别为TM01模式和TE11模式,从而证实了在实验装置轴对称的条件下,轴向虚阴极振荡器的微波辐射主模式确为理论所预期的TM01模式。对辐射模式的分析表明,TM01模式纯度约为90%,TE11模式的辐射功率为TM01模式的5%左右;TE21,TE01和TM11模式三者的总辐射功率较TM01模式低一个量级以上,微波辐射功率大于300MW,辐射频率为4.6GHz左右,微波脉宽大于40ns。 展开更多

关键词 模式 虚阴极振荡器 远场测量 辐射方向图

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紧凑型L波段磁绝缘线振荡器的实验设计 被引量：5

5

作者 樊玉伟 舒挺 +3 位作者 王勇 李志强 周津娟 赵延宋 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第6期767-769,共3页

设计加工了一个L波段磁绝缘线振荡器 (MILO) ,并进行了实验研究。在二极管电压为 5 15～5 38kV ,二极管电流为 5 8～ 6 1kA的条件下 ,获得了频率为 1.76～ 1.78GHz,功率为 2 .2～ 2 .5GW的TM0 1模高功率微波辐射 ,功率转换效率为 7.3%～... 设计加工了一个L波段磁绝缘线振荡器 (MILO) ,并进行了实验研究。在二极管电压为 5 15～5 38kV ,二极管电流为 5 8～ 6 1kA的条件下 ,获得了频率为 1.76～ 1.78GHz,功率为 2 .2～ 2 .5GW的TM0 1模高功率微波辐射 ,功率转换效率为 7.3%～ 7.9%。 展开更多

关键词 磁绝缘线振荡器 慢波结构 高功率微波 PIC方法

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基于陶瓷-金属焊接的强流二极管绝缘结构设计 被引量：3

6

作者 荀涛 张建德 +2 位作者 杨汉武 王勇 赵延宋 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期355-358,共4页

应用氧化铝陶瓷作为强流二极管中的绝缘体,实现金属化连接,是器件保真空的基础。为了提高强流二极管陶瓷界面的耐压强度,应用ANSYS有限元程序计算了陶瓷真空界面的电场分布,并根据沿面闪络理论和径向绝缘设计思想,结合具体封接工艺,提... 应用氧化铝陶瓷作为强流二极管中的绝缘体,实现金属化连接,是器件保真空的基础。为了提高强流二极管陶瓷界面的耐压强度,应用ANSYS有限元程序计算了陶瓷真空界面的电场分布,并根据沿面闪络理论和径向绝缘设计思想,结合具体封接工艺,提出了一种适合小尺寸陶瓷板的套封结构。数值模拟显示,该结构在400kV外加电压下,陶瓷沿面最大场强≤70kV/cm,阴极三结合点场强<30kV/cm;在水介质单线长脉冲加速器上对二极管进行了耐压测试,所设计的绝缘结构能够稳定耐受420kV、200ns脉冲电压,与理论计算比较相符。 展开更多

关键词 强流二极管 径向绝缘 闪络 真空封接 陶瓷 结构设计

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紧凑型MV级强流加速器输出开关 被引量：3

7

作者 杨汉武 张建德 +3 位作者 王勇 杨建华 樊玉伟 赵延宋 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期609-612,共4页

介绍了一种水介质脉冲形成线强流电子束加速器的输出开关的设计和实验结果。水介质脉冲形成线为单同轴螺旋结构，阻抗约9Ω，充电电压为1．2MV，匹配负载输出电压600kV，脉冲宽度100ns，形成线长度1．1m，最大外径35cm。输出开关采用简... 介绍了一种水介质脉冲形成线强流电子束加速器的输出开关的设计和实验结果。水介质脉冲形成线为单同轴螺旋结构，阻抗约9Ω，充电电压为1．2MV，匹配负载输出电压600kV，脉冲宽度100ns，形成线长度1．1m，最大外径35cm。输出开关采用简单的自击穿火花开关形式，主要采用了以下设计原则：（1）电极间隙的场增强因子小于1．4，使SF。的击穿电压一压强曲线尽可能线性；（2）电极间平均场强300kV／cm，大于材料沿面界面场强的3倍以上，避免发生沿面闪络；（3）控制各结合点的场强，使其小于30kV／cm；（4）减少开关室的体积，以保证最大的机械强度。该开关结构紧凑，总长度为12cm，电感小于100nH、击穿电压和气压的线性关系好，可在0．3～1．2MV的较宽范围内调节。实验中开关运行稳定可靠，达到了设计要求。 展开更多

关键词 多间隙火花开关 自击穿开关 强流电子束加速器 输出开关 脉冲形成线

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新型电感储能脉冲功率驱动源 被引量：3

8

作者 李志强 钟辉煌 +4 位作者 樊玉伟 舒挺 杨建华 许流荣 赵延宋 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期735-738,共4页

提出了将传统单个储能电感利用传输线分隔成两部分的新型电感储能脉冲功率驱动源技术方案。理论分析表明,利用传输线电容的耦合延时作用,可有效对调制器输出脉冲波形进行整形,并且可以进一步提高能量转换效率,从而克服传统电感储能脉冲... 提出了将传统单个储能电感利用传输线分隔成两部分的新型电感储能脉冲功率驱动源技术方案。理论分析表明,利用传输线电容的耦合延时作用,可有效对调制器输出脉冲波形进行整形,并且可以进一步提高能量转换效率,从而克服传统电感储能脉冲功率源输出波形质量差(类三角波波形)的缺点。基于该思想开展了实验研究,获得了电压约300 kV,电流约20 kA的电子束,并成功驱动S波段磁绝缘线振荡器获得了百MW量级的微波输出。 展开更多

关键词 电感储能 脉冲功率技术 高功率微波 电路仿真 磁绝缘线振荡器

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多腔虚阴极振荡器研究 被引量：3

9

作者 李志强 舒挺 +4 位作者 钟辉煌 樊玉伟 杨建华 许流荣 赵延宋 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期421-424,共4页

提出了一种具有预调制腔、主谐振腔和提取腔组成的多腔轴向提取虚阴极振荡器结构。腔体特性分析表明其在工作频段可以获得更高的提取效率。粒子模拟显示该结构在电压700kV,电流23kA的条件下,可输出功率大于1.7GW,频率4.0GHz,功率效率大... 提出了一种具有预调制腔、主谐振腔和提取腔组成的多腔轴向提取虚阴极振荡器结构。腔体特性分析表明其在工作频段可以获得更高的提取效率。粒子模拟显示该结构在电压700kV,电流23kA的条件下,可输出功率大于1.7GW,频率4.0GHz,功率效率大于10%的微波。初步的实验研究获得了辐射功率约700MW,频率约4.1GHz的微波输出。对实验结果的进一步分析表明,通过适当加大器件虚阴极振荡工作区微波管直径的方法可以有效改善器件的谐振性能,从而获得更好的工作性能。 展开更多

关键词 高功率微波 虚阴极振荡器 谐振腔 粒子模拟

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一种陶瓷径向绝缘强流二极管耐压结构设计 被引量：3

10

作者 荀涛 杨汉武 +2 位作者 张建德 赵延宋 罗铃 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期1019-1022,共4页

对外径230 mm的陶瓷绝缘板,依据强流真空二极管径向绝缘的设计思想,设计加工了“锥-柱”型阳极外壳,并在传输线内筒和阴极杆末端位置增加了均压罩和屏蔽环结构。利用静电场有限元程序计算了陶瓷-真空界面电场分布,通过对外壳细节结构以... 对外径230 mm的陶瓷绝缘板,依据强流真空二极管径向绝缘的设计思想,设计加工了“锥-柱”型阳极外壳,并在传输线内筒和阴极杆末端位置增加了均压罩和屏蔽环结构。利用静电场有限元程序计算了陶瓷-真空界面电场分布,通过对外壳细节结构以及均压罩、屏蔽环形状和位置的调整,使得真空界面上沿面场强和三结合点处场强均得到了有效控制。在单线长脉冲加速器上进行了实验研究,结果显示,二极管能够耐受400 kV、脉宽大于200 ns的脉冲电压,运行稳定,达到了理论设计要求。 展开更多

关键词 强流二极管 陶瓷绝缘板 径向绝缘 长脉冲加速器

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Spark-05加速器真空界面设计 被引量：4

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作者 杨汉武 王勇 +1 位作者 张建德 赵延宋 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第5期117-120,共4页

为了驱动中高阻抗的高功率微波源,建造了油介质Blumlein型加速器Spark-05,其真空绝缘子界面为设计的难点之一。为了减小体积和结构简单,确定了真空界面采用径向绝缘结构,利用静电场有限元程序计算了界面上的电场分布,通过调整均压环和... 为了驱动中高阻抗的高功率微波源,建造了油介质Blumlein型加速器Spark-05,其真空绝缘子界面为设计的难点之一。为了减小体积和结构简单,确定了真空界面采用径向绝缘结构,利用静电场有限元程序计算了界面上的电场分布,通过调整均压环和屏蔽环的形状使电场分布更加均匀,真空界面上沿面场强和三结合点处场强均得到了有效的控制,在1MV实验中工作稳定。 展开更多

关键词 真空绝缘 沿面闪络 Blumlein成线

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S波段锥形磁绝缘线振荡器频率特性 被引量：2

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作者 李志强 钟辉煌 +4 位作者 樊玉伟 舒挺 杨建华 许流荣 赵延宋 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期867-870,共4页

对一种由弱变和强变结构组成的锥形磁绝缘线振荡器的频率特性进行了分析。通过对实验中出现的跳频现象和腔体特性分析对比研究表明,跳频后出现的新的工作模式也属于近π模,但其场结构和稳定π模的场结构明显不同。通过改变提取部分慢波... 对一种由弱变和强变结构组成的锥形磁绝缘线振荡器的频率特性进行了分析。通过对实验中出现的跳频现象和腔体特性分析对比研究表明,跳频后出现的新的工作模式也属于近π模,但其场结构和稳定π模的场结构明显不同。通过改变提取部分慢波叶片周期开展的验证性实验也表明了分析的正确性。研究表明,匹配的驱动平台、良好的二极管真空度以及合适的二极管位置是锥形磁绝缘线振荡器能够稳定运行的保证。 展开更多

关键词 磁绝缘线振荡器 频率特性 高功率微波 跳频

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S波段锥形磁绝缘线振荡器长脉冲实验研究 被引量：2

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作者 李志强 钟辉煌 +5 位作者 樊玉伟 舒挺 杨建华 许流荣 赵延宋 周蔚红 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期255-258,共4页

对一种由弱变和强变结构组成的锥形磁绝缘线振荡器进行了长脉冲实验研究。在二极管电压350 kV左右、电流约25 kA、脉宽约128 ns的条件下,获得了500 MW、脉宽约90 ns的高功率微波输出。对波形中出现的拐点进行了分析,研究表明:二极管电... 对一种由弱变和强变结构组成的锥形磁绝缘线振荡器进行了长脉冲实验研究。在二极管电压350 kV左右、电流约25 kA、脉宽约128 ns的条件下,获得了500 MW、脉宽约90 ns的高功率微波输出。对波形中出现的拐点进行了分析,研究表明:二极管电压波形好坏会对微波源的性能造成严重的影响,较好的电压波形是实现长脉冲运行的关键。同时对采用不锈钢平面负载、不锈钢丝网状负载以及石墨负载电子收集极进行了实验研究,研究表明采用石墨收集极可以输出较好的微波波形。 展开更多

关键词 高功率微波 磁绝缘线振荡器 正交场器件 长脉冲

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Spark-05强流电子束加速器 被引量：2

14

作者 杨汉武 王勇 +1 位作者 张建德 赵延宋 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第12期29-31,共3页

介绍了由Marx发生器、油介质Blumlein脉冲形成线和真空二极管3部分构成的Spark-05强流电子束加速器的设计和基本参数。Marx发生器为18级Z型结构,设计输出电压1 MV;Blumlein线阻抗约50Ω,设计在匹配负载上输出1 MV脉冲,半高宽度35 ns;真... 介绍了由Marx发生器、油介质Blumlein脉冲形成线和真空二极管3部分构成的Spark-05强流电子束加速器的设计和基本参数。Marx发生器为18级Z型结构,设计输出电压1 MV;Blumlein线阻抗约50Ω,设计在匹配负载上输出1 MV脉冲,半高宽度35 ns;真空二极管界面绝缘子采用径向绝缘结构,通过调整屏蔽环形状有效控制了真空界面上沿面场强和三结合点处场强,同时给出了PSpice电路仿真和典型实验结果。 展开更多

关键词 强流加速器 Blumlein形成线 沿面闪络 PSPICE模型

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轴向反馈式虚阴极振荡器的频率特性

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作者 李志强 舒挺 +2 位作者 王勇 钱宝良 赵延宋 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第12期1209-1212,共4页

　采用粒子模拟和实验相结合的方法对轴向反馈式虚阴极振荡器进行了研究。结果表明,轴向反馈式虚阴极振荡器能够有效地锁定微波频率,提高输出功率。在二极管电压为450kV,束流为22kA的条件下,当阴阳极间距大于1.3cm时,辐射微波主频约为3.... 　采用粒子模拟和实验相结合的方法对轴向反馈式虚阴极振荡器进行了研究。结果表明,轴向反馈式虚阴极振荡器能够有效地锁定微波频率,提高输出功率。在二极管电压为450kV,束流为22kA的条件下,当阴阳极间距大于1.3cm时,辐射微波主频约为3.5GHz,此时与腔的耦合较好,微波辐射功率较高;当阴阳极间距小于1.3cm时,辐射微波主频约为4.8GHz。实验和模拟符合得较好。 展开更多

关键词 虚阴极振荡器 粒子模拟 轴向反馈

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