3.5MeV注入器脉冲功率系统 被引量：9

1

作者 李劲 戴光森 +8 位作者 刘小平 张开志 李欣 李远 夏连胜 谢敏 章林文 邓建军 丁伯南 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期263-267,共5页

用于直线感应加速器的3.5MeV注入器脉冲功率系统采用了感应叠加原理.整个系统包含了脉冲形成系统、触发系统以及感应腔负载.脉冲形成系统主要由Marx发生器和Blumlein脉冲形成线组成,产生12个脉宽约90 ns,幅度约200kV的高压脉冲,通过12... 用于直线感应加速器的3.5MeV注入器脉冲功率系统采用了感应叠加原理.整个系统包含了脉冲形成系统、触发系统以及感应腔负载.脉冲形成系统主要由Marx发生器和Blumlein脉冲形成线组成,产生12个脉宽约90 ns,幅度约200kV的高压脉冲,通过12个感应腔和变阻抗阴阳极杆,在阴阳极间隙处产生3.5 MV的二极管电压,由天鹅绒阴极发射强流电子束.触发系统主要由两级触发开关构成,严格控制12个高压脉冲的输出时间,时间分散性统计值小于1 ns(动作时间抖动).采用该脉冲功率系统注入器能产生能量约3.5 MeV,电流2～3 kA的强流电子束. 展开更多

关键词 直线感应加速器 脉冲功率系统 注入器 感应腔 强流电子束

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重复频率脉冲功率系统触发器设计 被引量：13

2

作者 黄雷 李玺钦 +1 位作者 冯宗明 丁明军 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期681-684,共4页

根据重复频率脉冲功率系统中大功率开关器件氢闸流管的触发原理,针对选用的氢闸流管VE4147的触发要求,设计了直流偏压-150V、空载电压2 000V、脉冲电流10A、脉冲宽度800ns、重复频率10kHz的触发器。设计中着重从增强抗干扰能力、降低功... 根据重复频率脉冲功率系统中大功率开关器件氢闸流管的触发原理,针对选用的氢闸流管VE4147的触发要求,设计了直流偏压-150V、空载电压2 000V、脉冲电流10A、脉冲宽度800ns、重复频率10kHz的触发器。设计中着重从增强抗干扰能力、降低功耗、改善散热等方面进行考虑,保证触发器以10kHz的重复频率持续工作,已经应用于100kV/2kHz高压脉冲电源、70kV/10kHz氢闸流管老练平台、150kV/1kHz可调脉宽电晕等离子体驱动源等多个重复频率脉冲功率系统中。 展开更多

关键词 脉冲功率系统 氢闸流管 重复频率 触发器

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直线感应加速器脉冲功率系统电场辐射测量分析 被引量：4

3

作者 程奇峰 倪建平 +3 位作者 李劲 孟萃 程诚 刘以农 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2009年第5期1160-1164,共5页

直线感应加速器脉冲功率系统工作时伴随着高压开关的闭合会产生强的瞬态电场辐射,可能影响周围的敏感电子设备、仪器的信号或者系统的性能等等。通过对Marx发生器周围进行网格式的测量,总结出了电场辐射的大致分布规律和基本特征。同时... 直线感应加速器脉冲功率系统工作时伴随着高压开关的闭合会产生强的瞬态电场辐射,可能影响周围的敏感电子设备、仪器的信号或者系统的性能等等。通过对Marx发生器周围进行网格式的测量,总结出了电场辐射的大致分布规律和基本特征。同时还测量了放电回路中的电流信号,经对比分析,表明它和辐射电场在频率150kHz左右都有个主要的谐振峰值,而且都含有高频振荡的成分。 展开更多

关键词 MARX发生器 电场辐射 脉冲功率系统

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1.5MeV LIA脉冲功率系统

4

作者 张恩官 章林文 +6 位作者 谢敏 胡声种 薛之春 邓建军 丁伯南 张寿云 陶祖聪 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 1991年第3期367-376,共10页

本文简要介绍了1.5MeV LIA脉冲功率系统的结构、组成和设计思想;给出了开关运行参数和确定开关时间抖动指标的方法、闭环系统的总抖动对加速电压相对变化的影响、脉冲功率系统各段输出波形和电压幅度的调制关系;测量结果表明,1.5MeV LI... 本文简要介绍了1.5MeV LIA脉冲功率系统的结构、组成和设计思想;给出了开关运行参数和确定开关时间抖动指标的方法、闭环系统的总抖动对加速电压相对变化的影响、脉冲功率系统各段输出波形和电压幅度的调制关系;测量结果表明,1.5MeV LIA的运行功率和时间同步满足总体设计要求。 展开更多

关键词 直线加速器 脉冲功率系统

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3.3MeV LIA脉冲功率源系统研制 被引量：1

5

作者 张恩官 谢敏 +4 位作者 章林文 程念安 戴志勇 张寿云 陶祖聪 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 1993年第1期61-69,共9页

简要介绍了3.3MeV LIA脉冲功率系统的设计思想和结构特点及功率调制过程,论述了如何运用系统的电压传递公式预估实验结果和确定故障位置,以及保证多开关系统实现同步触发的方法,分析了开关油箱中各阻容元件的相互制约关系,以实际测量结... 简要介绍了3.3MeV LIA脉冲功率系统的设计思想和结构特点及功率调制过程,论述了如何运用系统的电压传递公式预估实验结果和确定故障位置,以及保证多开关系统实现同步触发的方法,分析了开关油箱中各阻容元件的相互制约关系,以实际测量结果的数据为例,从系统中的各单个开关多次放电和开关群各次放电两方面分析了系统的同步问题,提出进一步提高系统同步性的各种途径。 展开更多

关键词 加速器 自由电子激光 脉冲功率系统

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LIA组元的脉冲功率调制系统研制 被引量：1

6

作者 张恩官 胡声种 +1 位作者 章林文 邓建军 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 1990年第1期39-45,共7页

本文介绍一种以加速组元为终端负载的纳秒脉冲功率系统。获得的加速间隙电压为350kV,90ns(半高宽),波形上升时间为30ns;Blumlein主开关工作电压大于280kV,抖动小于1.5ns(均方根值)。对同轴场畸变开关性能的进一步改善作了必要的讨论,提... 本文介绍一种以加速组元为终端负载的纳秒脉冲功率系统。获得的加速间隙电压为350kV,90ns(半高宽),波形上升时间为30ns;Blumlein主开关工作电压大于280kV,抖动小于1.5ns(均方根值)。对同轴场畸变开关性能的进一步改善作了必要的讨论,提出了用等场强原则偏置触发极,比通常采用自然中位面方法,可使开关工作电压提高8.7％。 直线感应加速器;;同轴场畸变开关;;脉冲功率系统;;抖动;; 展开更多

关键词 直线感应加速器 同轴场畸变开关 脉冲功率调制系统 抖动 等场强偏置 LIA 组元式结构 研制

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光导开关研究进展及其在脉冲功率技术中的应用 被引量：50

7

作者 袁建强 谢卫平 +2 位作者 周良骥 陈林 王新新 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期171-176,共6页

概述了GaAs光导开关的发展历史,通过对GaAs和SiC进行比较指出,SiC由于禁带宽度大、击穿场强高、电子饱和漂移速度大、热导率高等优势被认为是更好的光导开关材料。比较了本征光电导和非本征光电导的不同之处,报道了利用本征光电导和非... 概述了GaAs光导开关的发展历史,通过对GaAs和SiC进行比较指出,SiC由于禁带宽度大、击穿场强高、电子饱和漂移速度大、热导率高等优势被认为是更好的光导开关材料。比较了本征光电导和非本征光电导的不同之处,报道了利用本征光电导和非本征光电导的SiC光导开关的最新进展。介绍了光导开关在超宽带源和紧凑型脉冲功率系统中的应用,提出了SiC光导开关进一步发展的关键技术并进行了展望。 展开更多

关键词 光导开关 砷化镓 碳化硅 脉冲功率 超宽带源 紧凑型脉冲功率系统

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脉冲功率应用的IGBT快速驱动电路 被引量：5

8

作者 朱晓光 张政权 +2 位作者 刘庆想 刘猛 王庆峰 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期112-116,共5页

根据绝缘栅双极型晶体管(IGBT)的工作特性,研究设计了一种应用于脉冲功率系统的开关驱动电路,实现了IGBT的快速开通。阐述了驱动电路的原理,设计了基于平面变压器的驱动电路,在驱动芯片基础上为栅极提供幅值为60V脉冲电压,提高开关速度... 根据绝缘栅双极型晶体管(IGBT)的工作特性,研究设计了一种应用于脉冲功率系统的开关驱动电路,实现了IGBT的快速开通。阐述了驱动电路的原理,设计了基于平面变压器的驱动电路,在驱动芯片基础上为栅极提供幅值为60V脉冲电压,提高开关速度。最后使用Blumlein双线结构对驱动电路的性能进行了实验验证。应用这种驱动方式,提高了集电极电流上升速率。实验结果表明,在1000V的工作电压下,通过IGBT的脉冲电流达到了470.53A,脉冲前沿为40ns,di/dt达到9.41A/ns,相比数据手册提供的数据,该电流上升速度提高了7.53倍,实现了对IGBT的快速驱动。 展开更多

关键词 IGBT 栅极驱动 DI/DT 平面变压器 脉冲功率系统

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脉冲功率传输线传输效率的分析与计算 被引量：1

9

作者 晋向旻 邹军 +1 位作者 顿月芹 袁建生 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期343-348,共6页

基于脉冲功率系统磁绝缘传输线的时域仿真结果,分析了磁绝缘建立过程中不同阶段电极间的电子产生的能量损失特性;提出了造成能量损失的因素,包括损失的电子和磁绝缘的电子;给出了影响能量损失大小的因素,包括传输线的线长、半径比和加... 基于脉冲功率系统磁绝缘传输线的时域仿真结果,分析了磁绝缘建立过程中不同阶段电极间的电子产生的能量损失特性;提出了造成能量损失的因素,包括损失的电子和磁绝缘的电子;给出了影响能量损失大小的因素,包括传输线的线长、半径比和加载脉冲的最大电压、电压的时间变化率等。通过分析不同脉冲功率波形作用下各传输阶段能量损失的起因、大小和影响因素,提出了依据极间的电子分布状态划分传输阶段,及对传输线的总效率分阶段计算的传输效率模型,给出了基于已知的传输效率数值模拟结果对不同阶段的损耗估算并最终估算传输效率的方法。 展开更多

关键词 脉冲功率系统 磁绝缘传输线 能量损失 传输效率

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压力水介质脉冲击穿实验研究 被引量：7

10

作者 梁川 章林文 李欣 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第6期787-790,共4页

为了提高水介质脉冲形成线的储能密度和减小大型加速器的脉冲功率系统几何尺寸 ,实验研究了水在静压力作用下的耐压强度。简要介绍了液体绝缘介质的击穿机理 ,在设计的水介质耐压实验装置上研究了去离子水介质在压力作用下的脉冲击穿特... 为了提高水介质脉冲形成线的储能密度和减小大型加速器的脉冲功率系统几何尺寸 ,实验研究了水在静压力作用下的耐压强度。简要介绍了液体绝缘介质的击穿机理 ,在设计的水介质耐压实验装置上研究了去离子水介质在压力作用下的脉冲击穿特性。结果表明 ,当压强由 0 .1MPa增加到 0 .7MPa时 ,水的击穿场强由 2 5 .3MV/m增加到 4 6 . 展开更多

关键词 脉冲击穿 压力水介质 击穿场强 压强 脉冲功率系统

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折叠型平板Blumlein线高功率微波驱动源 被引量：4

11

作者 欧阳佳 刘永贵 +2 位作者 张晓萍 刘金亮 陈浩谦 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第9期1516-1520,共5页

介绍了一种使用折叠型平板Blumlein线为主体的紧凑型高功率微波驱动源,Kapton薄膜和纯净变压器油分别作为折叠型平板Blumlein线的传输线介质和绝缘介质,Blumlein线的整体尺寸为1.00 m×0.40 m×0.15 m。采用一个特征阻抗大约是1... 介绍了一种使用折叠型平板Blumlein线为主体的紧凑型高功率微波驱动源,Kapton薄膜和纯净变压器油分别作为折叠型平板Blumlein线的传输线介质和绝缘介质,Blumlein线的整体尺寸为1.00 m×0.40 m×0.15 m。采用一个特征阻抗大约是12Ω的C波段磁绝缘振荡器作为高功率微波源。折叠型平板Blumlein线传输的能量可以使磁绝缘振荡器的阴极发射出电压550 kV,电流40 kA,脉宽90 ns的电子束,从而产生峰值功率350 MW,脉宽40 ns的高功率微波。 展开更多

关键词 高功率微波 紧凑型脉冲功率系统 折叠型平板BLUMLEIN线 小型化

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基于RSD的脉冲发生器破碎岩混材料实验仿真

12

作者 李宏达 李欣 +3 位作者 Alexander GLyublinsky Sergey V Korotkov 赵红阳 车龙 《电子科技》 2015年第5期53-56,共4页

为了总结用于破碎岩混材料的脉冲发生器其设计原则和规律。通过应用一种反向晶体管开关,研制脉冲发生器进行破碎岩混材料实验,并结合CST软件对电极放电过程进行仿真,确定脉冲发生器的最佳参数。经研究发现,基于RSD脉冲发生器的输出脉冲... 为了总结用于破碎岩混材料的脉冲发生器其设计原则和规律。通过应用一种反向晶体管开关,研制脉冲发生器进行破碎岩混材料实验,并结合CST软件对电极放电过程进行仿真,确定脉冲发生器的最佳参数。经研究发现,基于RSD脉冲发生器的输出脉冲可高效破碎岩混材料,其具有安全可控无污染的优点,有望代替炸药爆破方式。 展开更多

关键词 高压脉冲 反向晶体管开关 脉冲功率系统

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折叠型平板Blumlein线的特征阻抗 被引量：6

13

作者 欧阳佳 刘永贵 +3 位作者 刘静 刘金亮 王明星 冯加怀 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第11期1931-1936,共6页

计算了折叠型平板Blumlein线平板部分的特征阻抗;对折叠部分的特征阻抗,采用基于单位长度电感和电容概念的方法进行了理论分析,并基于等效能量概念进行了数值计算,两种方法计算得到的特征阻抗值基本一致,而且与平板部分的阻抗值相差不... 计算了折叠型平板Blumlein线平板部分的特征阻抗;对折叠部分的特征阻抗,采用基于单位长度电感和电容概念的方法进行了理论分析,并基于等效能量概念进行了数值计算,两种方法计算得到的特征阻抗值基本一致,而且与平板部分的阻抗值相差不大。使用电磁场模拟软件计算模拟了不同折叠内半径的折叠部分的电场分布,从而确定了最佳折叠半径;采用等效电路分析方法对匹配负载上得到的电压电流波形进行了模拟。设计并制作了折叠半径为10 mm,耐压500 kV,延时100 ns,特征阻抗为4.773Ω的折叠型平板Blum-lein线。在二极管匹配负载上得到幅值为500 kV,脉宽100 ns的电压波形和幅值为50 kA的实验电流波形。结果表明平板部分和折叠部分的特征阻抗的差值对实验波形几乎没有影响。 展开更多

关键词 紧凑型脉冲功率系统 特征阻抗 折叠型平板BLUMLEIN线 Kapton薄膜 电场分布

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低抖动Marx发生器设计与实验 被引量：4

14

作者 李远 李劲 +4 位作者 刘小平 何辉 王永伟 陈德彪 周符新 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期743-747,共5页

提出并设计了一种Marx发生器线路,将电路模拟和实验验证结果与传统的Marx线路进行了比较,结果表明,所设计的线路通过保证Marx后级开关上的过电压幅值,来保证开关可靠击穿并减小开关自击穿所需时间,从而减小Marx发生器的抖动和增大工作... 提出并设计了一种Marx发生器线路,将电路模拟和实验验证结果与传统的Marx线路进行了比较,结果表明,所设计的线路通过保证Marx后级开关上的过电压幅值,来保证开关可靠击穿并减小开关自击穿所需时间,从而减小Marx发生器的抖动和增大工作范围。在此线路基础上,设计了一种用于直线感应加速器脉冲功率系统的Marx发生器,该发生器采用正负双极性直流充电,使用低抖动的场畸变火花隙开关作为脉冲形成开关,最大储能16.87 kJ,最高输出电压450 kV,在一定工作状态下可以达到亚纳秒级的时间抖动。 展开更多

关键词 MARX发生器 火花隙开关 亚纳秒抖动 直线感应加速器 脉冲功率系统

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百千伏紧凑型Marx发生器的研制 被引量：4

15

作者 谢霖燊 贾伟 +3 位作者 郭帆 陈维青 张国伟 金廷军 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期152-155,共4页

研制了一种百千伏紧凑型Marx发生器,介绍了紧凑型Marx发生器的工作原理和设计原则.依据设计原则采取单边充电,陶瓷电容作为储能元件,开关和绝缘腔体一体化设计,功能模块化等措施使得Marx发生器结构紧凑.该发生器前级部分集成了触发、充... 研制了一种百千伏紧凑型Marx发生器,介绍了紧凑型Marx发生器的工作原理和设计原则.依据设计原则采取单边充电,陶瓷电容作为储能元件,开关和绝缘腔体一体化设计,功能模块化等措施使得Marx发生器结构紧凑.该发生器前级部分集成了触发、充电和气路控制模块,只需提供气源和市电即可实现可靠工作;该发生器输出电压范围为15-100kV,通过不同的负载转接结构已用于高压触发装置和电磁脉冲模拟装置脉冲源等应用. 展开更多

关键词 MARX发生器 紧凑型 脉冲功率系统 模块化

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低压重频感应加速组元参数分析 被引量：2

16

作者 黄子平 叶毅 +1 位作者 吕璐 王莉萍 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期196-200,共5页

针对"脉冲源+传输线+感应腔"和"储能电容+固态开关+感应腔"两种常见的脉冲感应组元结构,对相同感应腔的腔压波形进行了实验对比和理论分析,推导出了不同组元结构下感应腔中磁芯回路电感量、匹配电阻阻值和感应脉冲... 针对"脉冲源+传输线+感应腔"和"储能电容+固态开关+感应腔"两种常见的脉冲感应组元结构,对相同感应腔的腔压波形进行了实验对比和理论分析,推导出了不同组元结构下感应腔中磁芯回路电感量、匹配电阻阻值和感应脉冲幅度间的关系表达式,分析对比了两种组元结构下感应腔电感量和电阻值变化对腔压平顶影响的程度和差异,为低压重频脉冲感应加速组元的参数选择和优化提出建议和判据。 展开更多

关键词 感应腔 脉冲感应组元 腔压平顶 感应脉冲 脉冲功率系统

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基于Marx自激监测控制的闪光照相试验可靠性提高技术研究

17

作者 江孝国 杨兴林 +9 位作者 蒋薇 荆晓兵 陈楠 李劲 李远 王远 刘邦亮 臧宗旸 陈茂 王永伟 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期84-89,共6页

强流直线感应加速器(LIA)主要应用于闪光照相试验,对其工作可靠性的要求很高。但LIA中包含了庞大的高电压脉冲功率系统,在充电及等待时期,存在发生自激的可能性,从而导致试验失败,并造成重大经济损失及严重影响。从对Marx等装置发生自... 强流直线感应加速器(LIA)主要应用于闪光照相试验,对其工作可靠性的要求很高。但LIA中包含了庞大的高电压脉冲功率系统,在充电及等待时期,存在发生自激的可能性,从而导致试验失败,并造成重大经济损失及严重影响。从对Marx等装置发生自激后进行立即监测控制的角度,提出了一种提高闪光照相试验可靠性的方法,并研制了可靠性高、适应各种高压放电装置的无源放电检测探头,采用大规模可编程集成电路作为系统中的逻辑处理单元,提高了系统集成度,降低了线路的复杂程度,降低了系统调试的难度,研制的监测控制器可方便地进行监测路数的扩充,适应多达几十路放电装置的检测与监控。功率系统装置自激后,自激监测控制系统响应速度快,最快可以达到100 ns级,且系统抗干扰能力强,满足在闪光试验环境工作的要求,达到了在一定程度上提高闪光照相试验可靠性的目的。 展开更多

关键词 直线感应加速器 脉冲功率系统 闪光照相 自激 可靠性

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亚阈电流对MOS栅控晶闸管dV/dt抗性的影响 被引量：2

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作者 周琪钧 田冕 +1 位作者 刘超 陈万军 《电子与封装》 2020年第8期47-51,共5页

针对MOS栅控晶闸管(MCT)在电容储能型脉冲功率系统中,面临高电压变化率(dV/dt)而导致的误开启现象,首次通过实验和仿真研究了亚阈电流对MOS栅控晶闸管dV/dt抗性的影响,分析了亚阈电流对器件dV/dt抗性的影响机制。研究结果表明,亚阈电流... 针对MOS栅控晶闸管(MCT)在电容储能型脉冲功率系统中,面临高电压变化率(dV/dt)而导致的误开启现象,首次通过实验和仿真研究了亚阈电流对MOS栅控晶闸管dV/dt抗性的影响,分析了亚阈电流对器件dV/dt抗性的影响机制。研究结果表明,亚阈电流的参与是引起器件dV/dt抗性降低的重要原因,这为提高器件dV/dt抗性设计提供了理论指导。 展开更多

关键词 脉冲功率系统 MOS栅控晶闸管 dV/dt 亚阈电流

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