圆盘型爆磁压缩发生器的数值模拟 被引量：4

1

作者 杜枢 孙奇志 刘伟 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第8期142-148,共7页

根据圆盘型爆磁压缩发生器系统等效电路,建立了简化计算模型。利用Matlab编写了MDEMG程序,以直径240mm的三单元圆盘型爆磁压缩发生器为研究对象,进行了数值模拟,分析了圆盘型爆磁压缩发生器工作期间电流、电感、爆轰压力、磁压、电压分... 根据圆盘型爆磁压缩发生器系统等效电路,建立了简化计算模型。利用Matlab编写了MDEMG程序,以直径240mm的三单元圆盘型爆磁压缩发生器为研究对象,进行了数值模拟,分析了圆盘型爆磁压缩发生器工作期间电流、电感、爆轰压力、磁压、电压分布等参数的变化过程,并进一步分析发生器初始电流、圆盘构形对发生器输出特性的影响。结果表明:在输入电流为6MA时,发生器在1.5nH电感负载上可以获得40 MA、特征上升时间3μs的脉冲电流;发生器输出电流与初始电流正相关,但由于磁压随电流增大迅速增大,发生器输出电流存在极限;相对于平面型圆盘,锥型圆盘可以提高发生器工作后期的功率。 展开更多

关键词 圆盘型爆磁压缩发生器 等效电路 数值模拟 电感 磁扩散

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蓄电池供电的级联型爆磁压缩发生器实验研究 被引量：6

2

作者 陈冬群 曹胜光 +5 位作者 李达 文建春 刘车波 刘永贵 张建德 钟辉煌 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期457-459,共3页

一种由蓄电池作为初始能源的紧凑型螺线管爆磁压缩发生器由两级构成,其中第一级作为能量放大器,第二级通过磁通耦合对第一级输出的脉冲进行陡化以驱动较大的电感负载。初始能源由蓄电池、高压逆变器及储能电容器(220μF, 6 kV)构成。在... 一种由蓄电池作为初始能源的紧凑型螺线管爆磁压缩发生器由两级构成,其中第一级作为能量放大器,第二级通过磁通耦合对第一级输出的脉冲进行陡化以驱动较大的电感负载。初始能源由蓄电池、高压逆变器及储能电容器(220μF, 6 kV)构成。在爆磁压缩发生器运行以前,用5 min给储能电容器充上6 kV的电压。实验证明4 Ah的铅酸蓄电池可以通过高压逆变系统给220μF的电容器充电超过五次以上,此时电池的电压仍然高于11 V。由此可见,以蓄电池加高压逆变器和储能电容器作为其初始能源,能够满足体积小、稳定提供较大的初始能量的能力。同时利用级联型爆磁压缩发生器,能够在较小的体积和重量的情况下驱动较大的电感负载(4μH),实现输出电流120 kA,电流的上升时间为15μs的预期目标。 展开更多

关键词 高压 大电流 蓄电池供电 爆磁压缩发生器

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MA量级螺线圈型爆磁压缩发生器 被引量：5

3

作者 孙奇志 刘伟 +4 位作者 刘正芬 池原 戴文峰 方东凡 孙承纬 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第10期1571-1574,共4页

采用多分支螺线圈型爆磁压缩发生器数值模拟程序MFCG8-7进行理论模拟及参数优化,设计了EMG-125型螺线圈型发生器,并开展了实验研究。电感负载实验结果表明:EMG-125型发生器可以在25nH电感负载上输出大于3 MA脉冲电流,负载能量大于100 kJ... 采用多分支螺线圈型爆磁压缩发生器数值模拟程序MFCG8-7进行理论模拟及参数优化,设计了EMG-125型螺线圈型发生器,并开展了实验研究。电感负载实验结果表明:EMG-125型发生器可以在25nH电感负载上输出大于3 MA脉冲电流,负载能量大于100 kJ,电磁能量放大50倍。 展开更多

关键词 爆磁压缩发生器 爆炸脉冲电源 脉冲功率 螺线圈

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四种螺线管型爆磁压缩发生器的实验研究 被引量：4

4

作者 陈冬群 李传胪 +4 位作者 刘永贵 张建德 李永忠 张亚洲 钟辉煌 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 2000年第z1期82-88,共7页

实验研究了四种螺线管型爆磁压缩发生器 。

关键词 爆磁压缩发生器 高压 大电流

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级联型爆磁压缩发生器的等效电路计算 被引量：3

5

作者 陈冬群 钟辉煌 +4 位作者 曹胜光 李达 刘车波 刘永贵 张建德 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第5期729-732,共4页

动态级联型爆磁压缩发生器由多级构成,后一级俘获前一级的磁通进而将能量放大。用镜像电流法计算装置等效电感和电阻,用磁通俘获模型计算两级间磁通耦合,并假设损耗电阻正比于直流电阻。用该等效电路方法计算了一种两级动态级联型爆磁... 动态级联型爆磁压缩发生器由多级构成,后一级俘获前一级的磁通进而将能量放大。用镜像电流法计算装置等效电感和电阻,用磁通俘获模型计算两级间磁通耦合,并假设损耗电阻正比于直流电阻。用该等效电路方法计算了一种两级动态级联型爆磁压缩发生器的静态和动态电路参数,并对其输出电流波形进行了模拟,同实际测量和实验结果进行了比较,同时对该装置通过脉冲变压器对脉冲形成线的充电过程进行了简单的模拟计算。结果表明,该计算方法对级联型爆磁压缩发生器的优化设计和应用研究具有较好的指导作用。另外两级磁通俘获模型对于间接馈电(线圈或永磁体)装置模拟计算也有一定的参考价值。 展开更多

关键词 等效电路 电感计算 磁通俘获 爆磁压缩发生器

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轴线起爆式螺线管型爆磁压缩发生器理论模型 被引量：10

6

作者 孙奇志 孙承纬 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第4期385-390,共6页

　对轴线起爆式螺线管型爆磁压缩发生器进行了理论模型研究,建立了爆炸管的一维爆轰驱动模型、螺线管内空间磁场强度分布模型、爆炸管外表面磁压力模型和发生器系统的等效电路模型等,对此类发生器的物理过程进行系统描述。在此基础上,... 　对轴线起爆式螺线管型爆磁压缩发生器进行了理论模型研究,建立了爆炸管的一维爆轰驱动模型、螺线管内空间磁场强度分布模型、爆炸管外表面磁压力模型和发生器系统的等效电路模型等,对此类发生器的物理过程进行系统描述。在此基础上,编制了相应的零维数值模拟程序CEMG1.0,利用该程序分别对四种不同模型参数的发生器进行了理论计算和参数优化,并对其中一模型发生器爆炸管外表面的磁压力及其引起的剩余电感进行了计算,给出了剩余电感与初始输入条件及负载电感的关系,从而得到该模型的输出性能极限。对理论模型的正确性进行了实例验算证明。 展开更多

关键词 轴线起爆式螺线管型爆磁压缩发生器 理论模型 爆炸管 脉冲功率技术 爆炸电源 磁压力 剩余电感

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螺旋型爆磁压缩脉冲发生器电阻及磁通损失的数值计算 被引量：2

7

作者 董志伟 于翠影 +3 位作者 赵强 杨显俊 徐福锴 王贵荣 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期891-896,共6页

基于电流和磁扩散方程,讨论了螺旋型爆磁压缩脉冲发生器(MFCG)中的电阻与磁通损耗问题,将相关的接触电阻模型、欧姆电阻的趋肤效应与邻近效应模型具体应用到2维爆轰磁流体力学程序MF-CG-Ⅳ中,进一步完善了程序的物理功能。并选用美国德... 基于电流和磁扩散方程,讨论了螺旋型爆磁压缩脉冲发生器(MFCG)中的电阻与磁通损耗问题,将相关的接触电阻模型、欧姆电阻的趋肤效应与邻近效应模型具体应用到2维爆轰磁流体力学程序MF-CG-Ⅳ中,进一步完善了程序的物理功能。并选用美国德克萨斯理工大学简单绕制的螺旋型爆磁压缩脉冲发生器的实验结果对新增模块进行了考证,计算结果符合物理规律,且与实验测量吻合较好。 展开更多

关键词 螺旋型爆磁压缩发生器 欧姆电阻 接触电阻 磁通损失 趋肤效应 邻近效应

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轴线起爆螺旋型爆磁压缩发生器2维简化模型 被引量：4

8

作者 杨显俊 赵强 董志伟 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第12期1857-1860,共4页

应用Maxwell方程,建立了轴线起爆螺旋型爆磁压缩发生器(AMFCG)的2维简化理论计算模型。利用此模型,得出了AMFCG中简易磁通表达式,并将等效电路方程与磁通表示结合起来。选用3组不同的几何参数,模拟计算了金属爆炸管在爆轰驱动下的径向... 应用Maxwell方程,建立了轴线起爆螺旋型爆磁压缩发生器(AMFCG)的2维简化理论计算模型。利用此模型,得出了AMFCG中简易磁通表达式,并将等效电路方程与磁通表示结合起来。选用3组不同的几何参数,模拟计算了金属爆炸管在爆轰驱动下的径向膨胀过程,给出AMFCG初始电感、输出电流随时间的变化过程,AMFCG内部磁压、爆轰压及磁场随时间的变化情况。 展开更多

关键词 轴线起爆 螺旋型爆磁压缩发生器 2维简化模型

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同轴型爆磁压缩发生器1维磁扩散模型 被引量：2

9

作者 孙奇志 孙承纬 刘伟 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第10期1755-1760,共6页

基于1维爆轰驱动模型、爆炸管与金属固壁的1维磁扩散模型及回路等效电路模型,编制了关于轴线起爆大电流同轴型爆磁压缩发生器的数值模拟程序CEMG2.0。应用该程序对洛斯.阿拉莫斯实验室设计试验的43 cm长Ranchero发生器进行了对比模拟,... 基于1维爆轰驱动模型、爆炸管与金属固壁的1维磁扩散模型及回路等效电路模型,编制了关于轴线起爆大电流同轴型爆磁压缩发生器的数值模拟程序CEMG2.0。应用该程序对洛斯.阿拉莫斯实验室设计试验的43 cm长Ranchero发生器进行了对比模拟,结果证明CEMG2.0程序所采用的模型是合理的,可以应用于今后同类发生器的优化设计。 展开更多

关键词 磁流体动力学 爆磁压缩发生器 磁扩散 爆炸脉冲电源

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螺旋型爆磁压缩脉冲发生器2维磁流体力学数值模拟 被引量：1

10

作者 赵强 董志伟 +2 位作者 袁光伟 王贵荣 杨显俊 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期259-262,共4页

基于任意拉氏-欧拉方法的2维磁流体力学程序APMFCG被用于简单绕制的螺旋型爆磁压缩脉冲发生器动力学过程的模拟,给出了德克萨斯技术大学简单绕制的爆磁压缩发生器数值计算结果,输出电流和线圈电感的模拟结果与实验测量基本吻合。该程序... 基于任意拉氏-欧拉方法的2维磁流体力学程序APMFCG被用于简单绕制的螺旋型爆磁压缩脉冲发生器动力学过程的模拟,给出了德克萨斯技术大学简单绕制的爆磁压缩发生器数值计算结果,输出电流和线圈电感的模拟结果与实验测量基本吻合。该程序也用于研究由于种子电流的不同所导致的欧姆电阻非线性效应对爆磁压缩过程的影响,实验结果证明了该程序计算的可靠性。 展开更多

关键词 螺旋型爆磁压缩发生器 磁流体力学程序 电流放大 磁通损失 种子电流

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螺线管型爆磁压缩发生器快速计算模型 被引量：1

11

作者 王俞卫 陈冬群 +4 位作者 张建德 曹胜光 李小林 李达 李术 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第1期255-258,共4页

根据等效电路模型,建立了单级螺线管型爆磁压缩发生器运行期间的电路方程,得到了回路电流表达式。采用0维电路模型计算电路参数,得到了电感和电阻计算公式。根据等效电路方程和电路参数计算公式,编写了一套计算编码,计算发生器充电过程... 根据等效电路模型,建立了单级螺线管型爆磁压缩发生器运行期间的电路方程,得到了回路电流表达式。采用0维电路模型计算电路参数,得到了电感和电阻计算公式。根据等效电路方程和电路参数计算公式,编写了一套计算编码,计算发生器充电过程和运行过程中发生器电路参数、内部电压、输出电流和能量、导线电导率和温度等参数的变化。与实验数据对比表明,该计算模型能准确预测单级螺线管型爆磁压缩发生器性能,对发生器的设计具有实际意义。 展开更多

关键词 爆磁压缩发生器 等效电路模型 电感计算 快速计算模型

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螺旋型爆磁压缩发生器初始电性能的高频分析 被引量：1

12

作者 董志伟 王贵荣 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第3期349-352,共4页

　从电流扩散方程和磁扩散方程出发,研究了在瞬态过程中螺旋型爆磁压缩发生器(HMFCG)的电流密度在螺线管导线中的分布以及感应电流密度在金属套筒中的分布情况,分析计算了爆磁回路初始充电过程中频率对HMFCG电感和电阻的影响,计算结果... 　从电流扩散方程和磁扩散方程出发,研究了在瞬态过程中螺旋型爆磁压缩发生器(HMFCG)的电流密度在螺线管导线中的分布以及感应电流密度在金属套筒中的分布情况,分析计算了爆磁回路初始充电过程中频率对HMFCG电感和电阻的影响,计算结果与实验测量吻合;这为进一步完善校正程序,更好地描述爆磁压缩过程奠定了基础。 展开更多

关键词 螺旋型爆磁压缩发生器 有效电感 传导电流分布 感应电流分布 初始有效电阻

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MA量级小型螺线管爆磁压缩发生器 被引量：2

13

作者 李小林 陈冬群 +3 位作者 李达 曹胜光 王俞卫 李术 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第10期2492-2496,共5页

通过等效电路方法计算了MA量级小型螺线管爆磁压缩发生器(HEMCG)各参数,得到发生器的损耗主要来自非欧姆损耗。设计的HEMCG整体外径约140 mm,长度小于550 mm,初始电感128.7μH。实验表明,在初始电流3.6 kA条件下,在100 nH负载上输出前沿... 通过等效电路方法计算了MA量级小型螺线管爆磁压缩发生器(HEMCG)各参数,得到发生器的损耗主要来自非欧姆损耗。设计的HEMCG整体外径约140 mm,长度小于550 mm,初始电感128.7μH。实验表明,在初始电流3.6 kA条件下,在100 nH负载上输出前沿75.2μs、峰值1.87 MA的电流脉冲,电流放大约519.4倍,能量放大约209.5倍,炸药化学能到电磁能的转换效率为6%。两发HEMCG分别经原边电感约440 nH、副边电感约4μH、耦合系数约0.85的电缆变压器调制,在4μH负载上得到了上升时间约80μs、峰值72 kA的脉冲电流,变压器能量传输效率约为26.8%。 展开更多

关键词 爆磁压缩发生器 强流脉冲电源 脉冲功率技术 电缆变压器 调制

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爆磁压缩发生器初级紧凑型电脉冲源设计及实验 被引量：2

14

作者 史云雷 张合 +1 位作者 马少杰 刘鹏 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期79-84,共6页

设计了一种爆磁压缩发生器(FCG)初级紧凑型电脉冲源,分析了电脉冲源组成、工作原理及最佳输出时序模型。采用爆炸驱动滑块型放电开关方案,实验测试了开关高压下闭合放电性能。电脉冲源体积132mm×200mm,质量12.5kg,工作电压5kV,初... 设计了一种爆磁压缩发生器(FCG)初级紧凑型电脉冲源,分析了电脉冲源组成、工作原理及最佳输出时序模型。采用爆炸驱动滑块型放电开关方案,实验测试了开关高压下闭合放电性能。电脉冲源体积132mm×200mm,质量12.5kg,工作电压5kV,初始储能约750J,充电时间不大于30s;静态馈电FCG(42μH,78mΩ),输出电流峰值不小于5.4kA,输出能量不小于600J;动态馈电FCG,时序控制误差不大于5μs,耦合电流值不小于5.2kA,耦合能量不小于550J;电脉冲源有效储能密度不小于200mJ/cm^3,能量传递效率不小于75%。 展开更多

关键词 爆磁压缩发生器 紧凑型电脉冲源 放电开关 动态耦合

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微型动态级联爆磁压缩发生器研究 被引量：1

15

作者 王俞卫 陈冬群 +3 位作者 曹胜光 张建德 李达 吕彦奎 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第8期106-109,共4页

为满足某强电磁脉冲辐射系统对轻小型脱离地面脉冲电源的应用需求,研究了一种微型动态级联爆磁压缩发生器。首先介绍了该发生器的结构参数,然后利用基于等效电路的数值计算模型对该发生器电路参数和输入输出电流进行了模拟计算,最后以... 为满足某强电磁脉冲辐射系统对轻小型脱离地面脉冲电源的应用需求,研究了一种微型动态级联爆磁压缩发生器。首先介绍了该发生器的结构参数,然后利用基于等效电路的数值计算模型对该发生器电路参数和输入输出电流进行了模拟计算,最后以蓄电池供电的初始能源为发生器提供初始种子电流,对发生器输出特性进行了爆轰实验。实验结果表明,发生器在1.44μH电感负载上产生脉冲电流峰值达到49kA,电流上升时间5.2μs,能量放大约7.8倍。 展开更多

关键词 爆磁压缩发生器 电流脉冲 电容器组 蓄电池 脱离地面电源

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爆磁压缩发生器功率调制系统的PSpice模型的建立

16

作者 钱仲辉 姜春兰 +1 位作者 李明 王在成 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2006年第S3期673-675,共3页

通过对爆磁压缩发生器功率调制系统的研究,建立了系统的PSpice模型,经过模拟计算得出负载电阻上的电压波形,并分析了电爆炸丝长度、根数和负载电阻对负载电压波形的影响。

关键词 爆磁压缩发生器 功率调制系统 PSPICE模型

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射频爆磁压缩发生器小型化共形天线

17

作者 李红梅 蒋文兴 +1 位作者 邓琳琳 陈红 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第11期116-120,共5页

射频爆磁压缩发生器作为一次性电磁脉冲产生和辐射的小型化装置,其辐射天线的结构和性能是其在实用化层面亟待突破的瓶颈。针对这一问题,深入研究了射频爆磁压缩发生器产生和辐射电磁脉冲的机理,并在此基础上,提出了一种适于实际需求的... 射频爆磁压缩发生器作为一次性电磁脉冲产生和辐射的小型化装置,其辐射天线的结构和性能是其在实用化层面亟待突破的瓶颈。针对这一问题,深入研究了射频爆磁压缩发生器产生和辐射电磁脉冲的机理,并在此基础上,提出了一种适于实际需求的射频爆磁压缩发生器小型化共形天线。此共形天线设计成爆磁压缩发生器本体的一部分,在结构方面保证了该装置的小型化和实用性。CST仿真和实物测试结果表明,此共形天线在0.5 GHz到10.3 GHz的频带上具有良好的辐射特性,在辐射性能方面同样可以满足射频爆磁压缩发生器实用性的需求。 展开更多

关键词 电磁脉冲 射频爆磁压缩发生器 辐射特性 共形天线 超宽带天线

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高能量爆磁压缩电流发生器理论分析与实验研究 被引量：11

18

作者 孙奇志 龚兴根 +4 位作者 谢卫平 刘正芬 戴文峰 池原 付嵩 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第1期51-55,共5页

根据多分支爆磁压缩电流发生器的电路方程,建立了多分支爆磁压缩电流发生器的等效电路模型,并利用该模型优化设计了一种长600mm、直径120mm、总质量10kg且具有高能量输出的爆磁压缩装置8 7A。实验结果表明,8 7A型装置能在360nH电感性负... 根据多分支爆磁压缩电流发生器的电路方程,建立了多分支爆磁压缩电流发生器的等效电路模型,并利用该模型优化设计了一种长600mm、直径120mm、总质量10kg且具有高能量输出的爆磁压缩装置8 7A。实验结果表明,8 7A型装置能在360nH电感性负载上产生峰值为512kA的脉冲电流,储能45.8kJ,能量放大90倍。 展开更多

关键词 流体力学 爆炸电源 爆磁压缩发生器 等效电路模型

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输出能量20kJ,脉宽10μs的爆磁压缩电流发生器实验研究 被引量：6

19

作者 孙奇志 龚兴根 +4 位作者 谢卫平 刘正芬 戴文峰 池原 付嵩 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第4期625-628,共4页

8- 6型爆磁压缩电流发生器由两级间接馈电式螺旋线圈及中心爆炸管电枢组成 ,前级进行能量放大 ,后级进行脉冲压缩及功率放大。多次实验表明 :8- 6型爆磁压缩电流发生器能在 5 μH电感性负载上产生约 10 0 k A脉冲电流及超过 2 0 k J能... 8- 6型爆磁压缩电流发生器由两级间接馈电式螺旋线圈及中心爆炸管电枢组成 ,前级进行能量放大 ,后级进行脉冲压缩及功率放大。多次实验表明 :8- 6型爆磁压缩电流发生器能在 5 μH电感性负载上产生约 10 0 k A脉冲电流及超过 2 0 k J能量 ,有效脉宽 10 μs。 8- 6型爆磁压缩电流发生器具有高输出能量及很好的稳定性 ,它在产生脉冲高电压应用领域具有广泛的前景。 展开更多

关键词 实验研究 脉冲功率技术 爆炸电源 爆磁压缩发生器

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爆磁压缩发生器延时控制系统的分析与改进 被引量：4

20

作者 刘建平 孟志鹏 +1 位作者 曹胜光 李达 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期39-43,48,共6页

延时控制系统是保证爆磁压缩发生器运行的关键部件,介绍了传统平板型开关延时控制系统的工作机制,分析了其优缺点。在此基础上,通过理论和实验研究,对平板型开关延时控制系统进行了改进,采用固化的同轴式导爆索接通开关,提出了一种符合... 延时控制系统是保证爆磁压缩发生器运行的关键部件,介绍了传统平板型开关延时控制系统的工作机制,分析了其优缺点。在此基础上,通过理论和实验研究,对平板型开关延时控制系统进行了改进,采用固化的同轴式导爆索接通开关,提出了一种符合爆磁压缩发生器工作要求的同轴型开关延时控制系统,测量了导爆索的爆速和固化开关的导通时间,并在爆磁压缩实验中对该延时控制系统的性能进行了验证。 展开更多

关键词 爆磁压缩发生器 延时控制系统 平板型开关 固化同轴型开关 导爆索

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