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脉冲功率技术的研究现状和发展趋势综述 被引量：54
1
作者 郑建毅 何闻 《机电工程》 CAS 2008年第4期1-4,共4页
脉冲功率技术在国防科研和高新技术领域有着极为重要的应用,而且现在已经越来越多地应用于工业和民用部门,它是高新技术研究的重要技术基础之一,有着极其广泛的发展和应用前景。介绍了脉冲功率技术在国内外的发展和应用现状,并概括了脉... 脉冲功率技术在国防科研和高新技术领域有着极为重要的应用,而且现在已经越来越多地应用于工业和民用部门,它是高新技术研究的重要技术基础之一,有着极其广泛的发展和应用前景。介绍了脉冲功率技术在国内外的发展和应用现状,并概括了脉冲功率技术研究中储能技术、开关技术、大电流测量技术3大关键技术的研究进展,在此基础上对其发展趋势进行了总结。最后得出结论:作为当代高新技术领域的重要组成部分,脉冲功率技术经过不断的发展,将会更多地从高新技术和国防科研领域转而应用于工业及民用部门。 展开更多
关键词 脉冲功率技术 储能技术 研究现状 发展趋势
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小波分析在脉冲功率技术中的应用初探 被引量：4
2
作者 曾正中 邱毓昌 邱爱慈 《电工电能新技术》 CSCD 1998年第3期47-51,共5页
本文从工程应用角度阐述了小波分析的基本原理和算法，提出了有助于理解多分辨分析概念的“示波图原型”，归纳给出了信号小波分解常用的基于有限正交小波基的数列｛ｈｎ｝和｛ｇｎ｝的一组值，并结合脉冲功率技术的特点给出了一些应用... 本文从工程应用角度阐述了小波分析的基本原理和算法，提出了有助于理解多分辨分析概念的“示波图原型”，归纳给出了信号小波分解常用的基于有限正交小波基的数列｛ｈｎ｝和｛ｇｎ｝的一组值，并结合脉冲功率技术的特点给出了一些应用实例。 展开更多
关键词 小波分析 脉冲功率技术 应用
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利用脉冲功率技术开采海底富钴结壳的试验研究 被引量：3
3
作者 张瑞强 刘少军 胡琼 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期56-62,共7页
为了克服采用传统机械方法开采海底富钴结壳时破碎头易磨损、效率低以及贫化率高等缺点,通过试验方法研究了一种利用脉冲功率技术开采海底富钴结壳的新技术。采用12级全固态Marx电路和半导体开关IGBT研制了高压脉冲电源,该电源可产生负... 为了克服采用传统机械方法开采海底富钴结壳时破碎头易磨损、效率低以及贫化率高等缺点,通过试验方法研究了一种利用脉冲功率技术开采海底富钴结壳的新技术。采用12级全固态Marx电路和半导体开关IGBT研制了高压脉冲电源,该电源可产生负高压方波脉冲,其上升沿上升时间约100ns,最高幅值可达40kV,脉宽可调。破碎方式采用针针电极并与岩石同侧表面紧密接触。为了使两电极与岩石同侧表面接触的部位电势尽可能高,采用不锈钢针作为正、负电极,且电极间距可调。研究发现当电极间距约为3mm时,该电源产生的幅值约32.5kV的高压脉冲可在高压油中的砂岩内部形成等离子通道并破碎砂岩。放电既可发生在高压脉冲上升沿阶段,也可发生在上升沿上升时间之后。从放电过程中的电压电流波形来看,等离子通道回路中有电流时其两端存在明显的压降,因此等离子通道具有阻性,而且阻值在放电过程中是变化的。 展开更多
关键词 脉冲功率技术 深海 富钴结壳 砂岩 放电
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脉冲功率技术在短波长气体激光器中的应用 被引量：2
4
作者 赵永蓬 杨大为 +1 位作者 王骐 于俊华 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期1011-1015,共5页
介绍了脉冲功率技术在离子准分子、准分子和软X射线激光研究中的应用情况。给出了三种激光产生对泵浦源电学参数的要求,并给出实现这些电学参数的实验装置以及实验装置的性能指标。在软X射线激光研究方面,利用10级Marx发生器和Blumlein... 介绍了脉冲功率技术在离子准分子、准分子和软X射线激光研究中的应用情况。给出了三种激光产生对泵浦源电学参数的要求,并给出实现这些电学参数的实验装置以及实验装置的性能指标。在软X射线激光研究方面,利用10级Marx发生器和Blumlein传输线,建立了最高电流峰值40 kA,前沿为26.6 ns的毛细管放电装置,并实现了46.9 nm激光输出。建立了输出电压600 kV、输出电流20 kA的电子束装置,并作为泵浦源实现了离子准分子光腔效应。为了泵浦S2准分子,采用横向放电方式和低电感放电回路,实现了电压脉冲宽度为29.2 ns的窄脉冲放电。 展开更多
关键词 脉冲功率技术 软X射线激光 气体激光器 离子准分子 S2准分子
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基于脉冲功率技术的高压电场感应取能设计 被引量：9
5
作者 王秉卓 司剑飞 于春风 《电力工程技术》 2019年第6期160-166,共7页
针对电力巡线旋翼无人机续航能力不足的问题,提出一种基于脉冲功率技术的高压电场感应取能设计。以巡线无人机机载导体作为悬浮电极,在电力线与架空地线之间高压电场中储存感应电能,级联气体自触发开关和电感,并与架空地线构成取能回路... 针对电力巡线旋翼无人机续航能力不足的问题,提出一种基于脉冲功率技术的高压电场感应取能设计。以巡线无人机机载导体作为悬浮电极,在电力线与架空地线之间高压电场中储存感应电能,级联气体自触发开关和电感,并与架空地线构成取能回路,悬浮电极击穿开关气隙对地放电。随气隙放电发展,悬浮电极与电力线、架空地线间分布电容将迅速分压,抑制放电,使气隙间无法形成电弧,而转为高频流注脉冲放电,激发回路高频电磁振荡,通过电磁互感实现电场感应电能输出。文中详细介绍了脉冲功率电场感应取能设计及抑制放电原理,分析取能等效电路并建立了放电脉冲取能模型,在实验室环境下进行物理平台搭建与测试,实验结果证明设计可行。 展开更多
关键词 电场感应技术 脉冲功率技术 流注理论 抑制放电 电力巡线无人机
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脉冲功率技术学科发展方向专题研讨会在西安召开 被引量：2
6
作者 严萍 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期1478-1478,共1页
2011年6月13日,国家自然科学基金委在西安进行了重点项目＂直接驱动Z箍缩负载的快脉冲功率源关键技术研究＂项目验收,并组织专家就电工学科脉冲功率技术学科的发展方向进行了专题研讨。
关键词 脉冲功率技术 专题研讨会 学科发展方向 西安 国家自然科学基金 脉冲功率源 项目验收 直接驱动
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中国核学会脉冲功率技术及其应用分会成立大会在云南丽江召开
7
作者 秦玲 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期276-276,共1页
关键词 脉冲功率技术 学会 中国 云南丽江 成立大会 应用 交流平台 物理研究所
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“脉冲功率技术暑期培训班”通知
8
《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期1428-1428,共1页
关键词 脉冲功率技术 培训班 暑期 国民经济 绵阳市 四川省
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首届全国脉冲功率技术及其应用学术交流会通知
9
《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期334-334,共1页
关键词 脉冲功率技术 学术交流会 中国工程物理研究院 应用 四川省电子学会 物理研究所 专业委员会 学术思想
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第八届全国脉冲功率技术学术交流会在西安成功召开
10
作者 汪道友 王涛 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2023年第10期46-46,共1页
第八届全国脉冲功率技术学术交流会于2023年8月20日至23日在西安成功召开。此次会议由中国核学会脉冲功率技术及其应用分会、西北核技术研究院、西安交通大学、中国工程物理研究院流体物理研究所共同主办。共有来自中国工程物理研究院... 第八届全国脉冲功率技术学术交流会于2023年8月20日至23日在西安成功召开。此次会议由中国核学会脉冲功率技术及其应用分会、西北核技术研究院、西安交通大学、中国工程物理研究院流体物理研究所共同主办。共有来自中国工程物理研究院、国防科技大学、西安交通大学、清华大学、浙江大学等120余所高校、科研院所和企事业单位的500多人参会。 展开更多
关键词 脉冲功率技术 国防科技大学 流体物理 核技术 中国核学会 企事业单位 西安交通大学 科研院所
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压控型脉冲功率半导体器件技术及应用 被引量：4
11
作者 孙瑞泽 陈万军 +3 位作者 刘超 刘红华 姚洪梅 张波 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期94-102,共9页
近年来,采用新一代半导体开关替代传统气体或真空开关是脉冲功率系统的一种重要发展趋势。为了给脉冲功率半导体器件领域的技术发展提供参考,简要介绍了压控型脉冲功率半导体器件技术的发展历程,总结了MOS栅控晶闸管(MCT)在器件设计、... 近年来,采用新一代半导体开关替代传统气体或真空开关是脉冲功率系统的一种重要发展趋势。为了给脉冲功率半导体器件领域的技术发展提供参考,简要介绍了压控型脉冲功率半导体器件技术的发展历程,总结了MOS栅控晶闸管(MCT)在器件设计、工艺和可靠性等方面的研究进展,同时通过比较MCT与一般商业IGBT器件,阐述了MCT相比于其他功率脉冲半导体器件的优劣情况,并结合典型应用场景展示了MCT器件的优势,对压控型脉冲功率半导体器件的发展趋势进行了简要分析。 展开更多
关键词 脉冲功率技术 脉冲功率半导体开关 MOS栅控晶闸管 电压控制 重复脉冲
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大功率重复频率高电压脉冲充电电源研制
12
作者 甘延青 罗光耀 +5 位作者 李飞 张北镇 李春霞 王淦平 金晓 宋法伦 《强激光与粒子束》 北大核心 2025年第3期18-25,共8页
针对重复频率Marx型脉冲功率源的应用需求,采用固态调制恒流充电与脉冲变压器感应叠加相结合的技术方式,开展了大功率重复频率高电压脉冲充电电源技术研究。分析了基于BUCK-BOOST拓扑电路的恒流充电技术,给出了高电压脉冲变压器、脉冲... 针对重复频率Marx型脉冲功率源的应用需求,采用固态调制恒流充电与脉冲变压器感应叠加相结合的技术方式,开展了大功率重复频率高电压脉冲充电电源技术研究。分析了基于BUCK-BOOST拓扑电路的恒流充电技术,给出了高电压脉冲变压器、脉冲调制模块、BUCK-BOOST充电模块、控制单元等关键参数设计,完成了大功率重复频率脉冲充电电源样机研制。样机设计指标最大输出平均功率250kW,最高重复频率100Hz。在0.5μF负载电容上进行了充电测试,获得了电压约100kV、脉冲前沿约300μs的脉冲输出。该脉冲充电电源在脉冲变压器初级设计中采用了多模块并联的设计思路,即减小了装置体积又降低了高电压绝缘风险,在输出功率大、电压高的条件下,实现了紧凑化、模块化设计。 展开更多
关键词 脉冲充电电源 BUCK-BOOST电路 脉冲功率技术 重频充电
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磁开关技术及其在高功率脉冲驱动源中的应用 被引量：1
13
作者 高景明 张瀚文 +7 位作者 李嵩 杨希彪 孙艺杰 李典耕 陈绒 任小晶 杨汉武 钱宝良 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2024年第11期51-61,共11页
磁开关具有高功率、高重频、高稳定、长寿命等特点,在脉冲功率领域得到了重要应用。首先,介绍了磁开关技术的发展现状。然后,建立了一种磁开关场路协同仿真模型,分析了不同脉冲宽度下磁开关的磁场扩散及饱和动态特性、层间绝缘特性和损... 磁开关具有高功率、高重频、高稳定、长寿命等特点,在脉冲功率领域得到了重要应用。首先,介绍了磁开关技术的发展现状。然后,建立了一种磁开关场路协同仿真模型,分析了不同脉冲宽度下磁开关的磁场扩散及饱和动态特性、层间绝缘特性和损耗特性等;研究了磁芯几何结构对磁开关动态特性的影响。最后,阐述了磁开关技术在固态化高功率脉冲驱动源的应用,以及两路脉冲源合成时磁开关的同步技术。 展开更多
关键词 脉冲功率技术 磁开关 固态化 磁开关动态特性
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脉冲功率装置的脉冲形成单元研究 被引量：6
14
作者 夏明鹤 李洪涛 +12 位作者 姚斌 丰树平 王玉娟 孟维涛 卫兵 何安 计策 田青 傅贞 丁胜 任靖 卿艳玲 谢卫平 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第9期1567-1570,共4页
介绍了所研制的脉冲功率装置的组成、脉冲形成单元的设计以及脉冲形成单元实验研究结果。研究了包含脉冲形成线的绝缘设计校验、装置的脉冲形成单元的抖动及其与主同步开关击穿延迟时间的抖动和脉冲输出开关的抖动的关系。实验结果表明:... 介绍了所研制的脉冲功率装置的组成、脉冲形成单元的设计以及脉冲形成单元实验研究结果。研究了包含脉冲形成线的绝缘设计校验、装置的脉冲形成单元的抖动及其与主同步开关击穿延迟时间的抖动和脉冲输出开关的抖动的关系。实验结果表明:在3.6 MV脉冲电压作用下,脉冲形成线的前后尼龙隔板未出现表面闪络等绝缘问题,脉冲形成线的绝缘满足设计要求。主同步开关的抖动1.6 ns,脉冲输出开关的抖动小于3.1 ns,脉冲形成单元的整体抖动小于3.0 ns,满足装置同步性能要求。 展开更多
关键词 脉冲功率技术 脉冲形成单元 激光触发开关 输出开关 抖动
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紧凑型脉冲功率驱动源设计与实验研究 被引量：4
15
作者 王朋 罗敏 +3 位作者 康强 谭杰 罗光耀 向飞 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期93-97,共5页
利用碳酸钡基材料研制了一种环形脉冲形成线。对脉冲形成线的材料特性、电场分布对耐压影响进行分析和研究,通过优化结构设计、材料特性,提高了环形脉冲形成线的耐压水平。利用此脉冲形成线建立了37级Marx发生器,此发生器通过电感进行... 利用碳酸钡基材料研制了一种环形脉冲形成线。对脉冲形成线的材料特性、电场分布对耐压影响进行分析和研究,通过优化结构设计、材料特性,提高了环形脉冲形成线的耐压水平。利用此脉冲形成线建立了37级Marx发生器,此发生器通过电感进行并联充电和串联放电工作。使用电磁仿真软件对系统结构进行了三维电场分析,分析结果表明,采用此环形脉冲形成线能够实现同轴设计,电场更加均匀,确定了满足紧凑化的最佳外形尺寸。实验结果表明,设计的脉冲功率驱动源在充电电压为±19kV的条件下,在二极管负载下得到了输出半高宽为65ns、电压为680kV的快高压脉冲。 展开更多
关键词 脉冲功率技术 MARX发生器 脉冲形成线 小型化
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脉冲功率加速器重频运行的稳压理论分析 被引量：3
16
作者 张自成 张建德 +2 位作者 杨汉武 杨建华 钱宝良 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第9期1580-1584,共5页
在紧凑加速器的重复运行模式下,推导了相邻脉冲间初级电容上初始电压的递推关系,得到了平衡态下初级电容上初始电压满足的方程,给出了由非平衡态到平衡态的过渡时间的计算方法,讨论了充电晶闸管导通时间不依赖于气体火花隙主开关击穿电... 在紧凑加速器的重复运行模式下,推导了相邻脉冲间初级电容上初始电压的递推关系,得到了平衡态下初级电容上初始电压满足的方程,给出了由非平衡态到平衡态的过渡时间的计算方法,讨论了充电晶闸管导通时间不依赖于气体火花隙主开关击穿电压的条件,介绍了调制器系统重复运行实验调试的方法和步骤。通过理论分析和实验研究,通过选择合适的晶闸管导通时间,可以使重频运行从第1个脉冲开始即达到平衡态。 展开更多
关键词 脉冲功率技术 稳压 紧凑 重频模式 加速器
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新型电感储能脉冲功率驱动源 被引量：3
17
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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固态脉冲功率驱动源主磁开关的特性 被引量：3
18
作者 李嵩 钱宝良 +2 位作者 杨汉武 杨实 孟志鹏 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期863-867,共5页
为了提高固态脉冲功率驱动源的工作性能,研究了使用磁开关作为主开关的关键参数。分析了磁芯体积、磁芯损耗以及饱和电感等关键参量对磁开关工作性能的影响。结果表明:对于选用的磁开关,当磁性高度为0.05m时,磁开关的封装系数取得极大值... 为了提高固态脉冲功率驱动源的工作性能,研究了使用磁开关作为主开关的关键参数。分析了磁芯体积、磁芯损耗以及饱和电感等关键参量对磁开关工作性能的影响。结果表明:对于选用的磁开关,当磁性高度为0.05m时,磁开关的封装系数取得极大值;平均磁路长度大于1m时,磁芯绕组的饱和电感变化缓慢。利用饱和波理论简要解释了磁芯饱和的物理过程,推导了磁开关输出脉冲上升时间因子表达式,结果表明:磁性材料厚度、电阻率以及磁芯内外层磁路长度差等参数是影响磁开关输出脉冲上升因子的重要因素。 展开更多
关键词 脉冲功率技术 固态化脉冲驱动源 磁开关 主开关 磁芯
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爆炸去磁脉冲功率发生器的实验和理论计算 被引量：4
19
作者 伍俊英 陈朗 冯长根 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期398-404,共7页
设计了两种结构的爆炸去磁脉冲功率发生器:炸药透镜平面波冲击加载圆柱形磁体和中心装药冲击加载圆环形磁体,磁体材料都采用Nd2Fe14B永磁体。进行了爆炸冲击加载实验,测量了爆炸去磁脉冲发生器的输出电流、电压以及Nd2Fe14B永磁体中的... 设计了两种结构的爆炸去磁脉冲功率发生器:炸药透镜平面波冲击加载圆柱形磁体和中心装药冲击加载圆环形磁体,磁体材料都采用Nd2Fe14B永磁体。进行了爆炸冲击加载实验,测量了爆炸去磁脉冲发生器的输出电流、电压以及Nd2Fe14B永磁体中的冲击波速度。通过对爆炸去磁脉冲功率发生器基本原理的分析,建立了感生电动势的理论计算方法。用Maxwell 3D电磁场分析软件,对Nd2Fe14B永磁体进行了静磁场分析,给出了Nd2Fe14B永磁体的磁场强度分布规律。实验结果表明:爆炸去磁脉冲功率发生器每匝线圈能够产生约67 V的感生电动势,对于0.56μH的电感负载能够输出脉宽78.3μs、峰值1 212 A的脉冲电流。 展开更多
关键词 爆炸力学 脉冲功率技术 爆炸去磁 稀土永磁体 冲击波
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紧凑小型脉冲功率源ARC-01/02及其应用 被引量：1
20
作者 张自成 李典耕 +4 位作者 刘世飞 杨汉武 王俞卫 樊玉伟 张建德 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2022年第7期124-131,共8页
脉冲功率技术的重要发展方向是高功率密度、紧凑小型化和高稳定可靠。液体介质由于具有绝缘强度高、易流动、快恢复、散热性好等方面的特点,广泛应用于脉冲形成线型紧凑小型脉冲功率源的电容储能器件作为储能介质。主要围绕紧凑小型脉... 脉冲功率技术的重要发展方向是高功率密度、紧凑小型化和高稳定可靠。液体介质由于具有绝缘强度高、易流动、快恢复、散热性好等方面的特点,广泛应用于脉冲形成线型紧凑小型脉冲功率源的电容储能器件作为储能介质。主要围绕紧凑小型脉冲功率源ARC系列的技术难题,开展了关键技术、系统研发及其工程应用等方面的工作。首先,提出了基于液体介质和慢波结构的形成线,采用场均匀和绝缘配合技术,研制出紧凑小型脉冲功率源ARC-01和ARC-02,输出功率1~2 GW、脉冲宽度5~30 ns、重复频率1~100 Hz,紧凑化水平较国际先进同类装置最多提高了2倍。之后,以凑小型脉冲功率源为核心搭建液体介质击穿测试平台,针对变压器油、蓖麻油、甘油、碳酸丙烯酯等常见液体介质,开展了微秒脉冲击穿特性研究,采用统计分析方法建立了数据库,以“小成本”换取“高可靠性”;并采用超高速光学诊断方法,将击穿瞬间流注、冲击波、亚微观断裂面产生、传播、截止过程与张力理论结合,建立了液体介质击穿物理模型。最后,成功将紧凑小型脉冲功率源应用于驱动宽带/窄带微波产生、碳纤维阴极稳定性及寿命测试。 展开更多
关键词 脉冲功率源 脉冲功率技术 紧凑 小型 液体介质
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