用于脉冲功率装置调试的高功率电阻分压器型负载 被引量：3

1

作者 高屹 杨海亮 +4 位作者 孙凤举 苏兆锋 尹佳辉 孙剑锋 张众 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期301-306,共6页

介绍了电阻分压器型负载的结构、分压原理和设计方法,分析了高频作用下趋肤效应对负载阻值的影响,计算了负载和真空腔内的电场强度分布以及负载的等效电感和等效电容,利用Pspice程序模拟了回路参数对输出信号的影响。对负载的分压比进... 介绍了电阻分压器型负载的结构、分压原理和设计方法,分析了高频作用下趋肤效应对负载阻值的影响,计算了负载和真空腔内的电场强度分布以及负载的等效电感和等效电容,利用Pspice程序模拟了回路参数对输出信号的影响。对负载的分压比进行了标定,标定结果为7.59×10-5。为避免闪络现象的发生,设计加工接地金属套筒,用来降低负载阴极三结合点处的电场强度。负载工作电压幅值428 kV,电流幅值9.48 kA,工作阻抗45Ω,电压和电流波形与设计值符合得较好,满足设计要求。 展开更多

关键词 负载 电阻分压器 闪络 高功率 趋肤效应 脉冲功率装置.

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基于NEPTUNE3D开展的脉冲功率装置汇流区三维PIC数值模拟 被引量：1

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作者 赵海龙 董烨 +2 位作者 周海京 王刚华 王强 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第7期133-139,共7页

大型脉冲功率装置真空汇流区的电子输运过程对于电流汇聚有重要的影响,在高性能计算集群的帮助下,使用NEPTUNE3D软件开展三维全电磁PIC模拟进行了研究,模拟区域(34 cm×34 cm×18 cm)包括双层柱-孔盘旋(DPHC)结构和部分内、外... 大型脉冲功率装置真空汇流区的电子输运过程对于电流汇聚有重要的影响,在高性能计算集群的帮助下,使用NEPTUNE3D软件开展三维全电磁PIC模拟进行了研究,模拟区域(34 cm×34 cm×18 cm)包括双层柱-孔盘旋(DPHC)结构和部分内、外磁绝缘传输线等关键位置。计算结果清晰地展示了零磁位区分布和电子输运轨迹,电子主要由外磁绝缘传输线阴极表面发射,在洛伦兹力作用下向中心漂移并损失在零磁位区处;对电子能量沉积的统计结果表明,受电子流轰击最严重的位置在DPHC结构下层阳极柱表面,来自大型脉冲功率装置的实验结果证实了上述结论。根据计算结果,最大电流损失率(437 kA,27%)发生在电流传输的早期时刻(~15 ns),而电流峰值时刻损失率则仅有0.48%,此时磁绝缘已完全生效,表明DPHC结构在峰值电流的汇聚与传输上有很高的效率。 展开更多

关键词 脉冲功率装置 汇流区 PIC模拟 NEPTUNE3D

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基于脉冲功率装置的圆柱腔体系统电磁脉冲研究

3

作者 陈竞晖 曾超 +1 位作者 王昆仑 周开明 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第12期2267-2273,共7页

通过在中国工程物理研究院流体物理研究所的脉冲功率装置上开展圆柱腔体X射线辐照实验,研究了腔体系统电磁脉冲(腔体SGEMP)效应。应用一种网拍天线进行了圆柱腔体中电场的测量。此外,通过时域有限差分(FDTD)和粒子模拟(PIC)的数值方法,... 通过在中国工程物理研究院流体物理研究所的脉冲功率装置上开展圆柱腔体X射线辐照实验,研究了腔体系统电磁脉冲(腔体SGEMP)效应。应用一种网拍天线进行了圆柱腔体中电场的测量。此外,通过时域有限差分(FDTD)和粒子模拟(PIC)的数值方法,进行了腔体内电磁场的计算。研究发现,腔体内的气体会显著降低电场强度,而电场强度也会随剂量率的增加而增加。 展开更多

关键词 腔体系统电磁脉冲 脉冲功率装置 X射线

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密闭腔室水中气泡去除方法研究

4

作者 李雪 宋建贤 +3 位作者 杨海亮 姚伟博 尹俊连 杨森 《强激光与粒子束》 北大核心 2025年第6期104-110,共7页

水介质的绝缘性能影响脉冲功率装置的运行状态,水中气泡是引起水介质击穿的主要因素。为去除水介质中的气泡和溶解性气体,分析了水介质中产生气泡的原因,针对水介质中的体相气泡和表面吸附气泡去除问题,比较了涡流式分离器和反渗透膜的... 水介质的绝缘性能影响脉冲功率装置的运行状态,水中气泡是引起水介质击穿的主要因素。为去除水介质中的气泡和溶解性气体,分析了水介质中产生气泡的原因,针对水介质中的体相气泡和表面吸附气泡去除问题,比较了涡流式分离器和反渗透膜的脱气方法,并对其气泡脱除性能进行了实验研究。研究结果表明,涡流式分离器的旋流强度低造成分离(可以去除水中气泡和溶解性气体)效率较低,反渗透膜脱气通过降低气体在水中的溶解度使得表面吸附气泡重新溶解,分离效率较高。本项研究对脉冲功率装置的稳定运行具有重要意义。 展开更多

关键词 反渗透膜 涡流式分离器 气液分离 绝缘介质 脉冲功率装置

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纳秒级高压快脉冲发生器的研制 被引量：23

5

作者 邹晓兵 朱宏林 +1 位作者 曾乃工 王新新 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期787-792,共6页

为了研究电力系统中不断产生的特快速瞬态过电压(VFTO)对电工绝缘材料的影响,设计了一台用于模拟VFTO的快脉冲发生器,其输出波形要求:上升时间<50ns、峰值电压达1000kV。该发生器由Marx发生器、负载测试腔及中间连接段组成。Marx采... 为了研究电力系统中不断产生的特快速瞬态过电压(VFTO)对电工绝缘材料的影响,设计了一台用于模拟VFTO的快脉冲发生器,其输出波形要求:上升时间<50ns、峰值电压达1000kV。该发生器由Marx发生器、负载测试腔及中间连接段组成。Marx采用正负充电电路,包括10个0.015μF/100kV的塑壳电容器、6个火花隙放电开关。负载端并联一个500Ω的大电阻,以加快输出高压脉冲的振荡衰减速度,降低设备绝缘要求,从而使Marx结构紧凑化,减小放电回路电感。同时,Marx发生器中的电容器和火花开关采用特殊的折返式布线形式,进一步减小放电回路电感。还给出了快脉冲发生器的设计方案,Pspice仿真结果表明:在负载实际变动范围内,当输出电压为1000kV时,上升时间在23～28ns之间变动,满足要求。 展开更多

关键词 脉冲功率装置 MARX发生器 NS脉冲 耐压试验 特快速瞬态过电压 核电磁脉冲

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高能密度物理实验装置FP-1及其应用 被引量：7

6

作者 杨礼兵 孙承纬 +1 位作者 廖海东 胡熙静 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第5期767-770,共4页

综述了由高能密度物理装置FP 1驱动的固体套筒内爆研究情况。主要内容包括FP 1脉冲功率装置的特性和所进行的主要物理实验 :铝套筒内爆、双套筒碰撞和微喷射、套筒的内爆脉冲屈曲等 。

关键词 高能密度物理实验装置 电磁内爆 固体套筒 物理实验 脉冲功率装置 磁流体力学 加速器

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磁驱动平面准等熵加载装置、实验技术及应用研究新进展 被引量：5

7

作者 王桂吉 罗斌强 +5 位作者 陈学秒 张旭平 种涛 蔡进涛 谭福利 孙承纬 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第12期62-83,共22页

利用脉冲大电流装置产生随时间变化平滑上升的磁压力,实现对平面、柱面等不同结构样品的磁驱动准等熵(斜波)压缩,为极端条件下材料动力学研究提供了一种偏离Hugoniot状态热力学路径的加载手段。本文从磁驱动准等熵加载装置、实验技术、... 利用脉冲大电流装置产生随时间变化平滑上升的磁压力,实现对平面、柱面等不同结构样品的磁驱动准等熵(斜波)压缩,为极端条件下材料动力学研究提供了一种偏离Hugoniot状态热力学路径的加载手段。本文从磁驱动准等熵加载装置、实验技术、数据处理方法等方面综述了磁驱动准等熵加载技术研究近十年的新进展,评述了利用磁驱动准等熵加载技术和方法开展极端条件下材料高压状态方程、高压强度与本构关系、相变与相变动力学等方面研究的进展情况,展望了磁驱动准等熵加载技术发展及其在材料动力学、武器物理和高能量密度物理等方面的应用前景。 展开更多

关键词 大电流脉冲功率装置 磁压力 准等熵压缩 数据处理方法 材料动态性能

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环氧复合材料快脉冲真空闪络特性研究

8

作者 陈玉 成永红 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第8期111-111,共1页

在高功率脉冲技术领域,由于固体绝缘材料的沿面闪络电压远远低于同等绝缘距离的体击穿电压,脉冲功率装置的真空绝缘支撑部件由于沿面闪络引起的绝缘破坏最为常见,因此成为限制脉冲功率传输的一个重要难点.随着脉冲功率装置向更高功率、... 在高功率脉冲技术领域,由于固体绝缘材料的沿面闪络电压远远低于同等绝缘距离的体击穿电压,脉冲功率装置的真空绝缘支撑部件由于沿面闪络引起的绝缘破坏最为常见,因此成为限制脉冲功率传输的一个重要难点.随着脉冲功率装置向更高功率、更高容量、更小型化方向的发展， 展开更多

关键词 脉冲技术 真空绝缘 环氧复合材料 闪络特性 脉冲功率装置 固体绝缘材料 击穿电压 绝缘距离

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CQ-4装置电磁驱动能力分析 被引量：2

9

作者 王刚华 王桂吉 +3 位作者 阚明先 张红平 赵剑衡 谭福利 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第6期932-935,958,共4页

利用磁流体力学程序对流体物理研究所设计研制的电磁驱动装置CQ．4在充电电压分别为75．6kV、80kV、85．1kV情况下装置发射飞片的能力进行了模拟计算。CQ-4装置设计的输出电流峰值为3-4MA，上升时间小于500ns（10％～90％），该装置主... 利用磁流体力学程序对流体物理研究所设计研制的电磁驱动装置CQ．4在充电电压分别为75．6kV、80kV、85．1kV情况下装置发射飞片的能力进行了模拟计算。CQ-4装置设计的输出电流峰值为3-4MA，上升时间小于500ns（10％～90％），该装置主要用于磁驱动准等熵压缩与高速飞片发射实验研究。计算给出了三种充电电压下装置驱动不同尺寸飞片的结果，从而指出只有合适的厚度才能获得最佳的驱动效果，初步估计在CQ-4上可将质量为数克的飞片加速到10～13km／s而不会被融化，其形成的射流速度可达20km／s。由于本文的计算没有考虑装置结构系数，计算得到的飞片速度比实验中获得的结果高。 展开更多

关键词 磁流体力学 高速飞片 脉冲功率装置

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书讯:《纳秒脉冲固体电介质击穿特性及机理》

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作者 《强》刊编辑部 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2022年第11期52-52,共1页

对于大多数高压电气设备,固体电介质是不可缺少的组成部分,其作用包括机械支撑和电气绝缘两方面,提高固体电介质的绝缘能力具有重要意义。然而对于固体电介质体击穿现象,其研究还有待进一步加深,特别是在微秒和纳秒等短脉冲条件,固体电... 对于大多数高压电气设备,固体电介质是不可缺少的组成部分,其作用包括机械支撑和电气绝缘两方面,提高固体电介质的绝缘能力具有重要意义。然而对于固体电介质体击穿现象,其研究还有待进一步加深,特别是在微秒和纳秒等短脉冲条件,固体电介质的击穿呈现出与静态或工频不同的现象,使得这一研究变得更为复杂。此外,随着脉冲功率技术的迅猛发展,如何评估和设计绝缘结构,使其具有满足使用要求的寿命也是在建立脉冲功率装置时非常关心的问题。 展开更多

关键词 固体电介质 脉冲功率技术 绝缘能力 脉冲功率装置 电气绝缘 击穿现象 高压电气设备 纳秒脉冲

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用于磁压剪技术的10T准静态磁场发生器 被引量：4

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作者 陈学秒 王桂吉 +4 位作者 章林文 唐小松 马骁 税荣杰 胥超 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第8期2152-2156,共5页

基于理论分析和数值模拟,建立了一种用于磁驱动压剪加载中产生纯剪切力的准静态磁场发生器,由4台0.5 mF/15 kV的储能电容器并联而成,通过15 kV/30 kA的半导体硅堆开关,向一对磁体线圈放电,进行模拟分析和实验测试。装置在充电9 kV时,在... 基于理论分析和数值模拟,建立了一种用于磁驱动压剪加载中产生纯剪切力的准静态磁场发生器,由4台0.5 mF/15 kV的储能电容器并联而成,通过15 kV/30 kA的半导体硅堆开关,向一对磁体线圈放电,进行模拟分析和实验测试。装置在充电9 kV时,在样品区域获得了上升时间1.34 ms的10 T准静态磁场。测试和分析结果表明在半径7 mm区域内磁场分布不均匀性小于2%,满足磁压剪实验要求。 展开更多

关键词 磁压剪 准静态磁场 磁场均匀性 脉冲功率发生装置

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低电感大电流场畸变开关的研制 被引量：4

12

作者 曾清 吴承金 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第6期43-44,共2页

论述了场畸变开关的工作原理、物理设计和结构设计,实验验证其能同时达到低电感(≤40 nH)、低抖动(约21ns)和大电流(峰值>500 kA)等指标,同时还讨论了开关的设计和实验的改进措施。

关键词 低电感大电流场畸变开关 工作原理 物理设计 结构设计 脉冲功率装置 高电压 大电流

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高压开关管使用可靠性技术研究 被引量：3

13

作者 李东杰 何承基 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2002年第1期18-20,23,共4页

高压开关管是脉冲功率装置中的关键元件 ,在使用过程中主要存在触发失败和触发管自击穿 2种失效模式 ,若不妥善地解决高压开关管存在的上述技术问题 ,将严重影响脉冲功率装置的正常工作。笔者主要讨论解决上述问题的技术途径与措施 。

关键词 高压开关管 使用可靠性 脉冲功率装置 触发电路

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固体火箭发动机直列式点火系统设计 被引量：9

14

作者 袁士伟 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第5期1059-1062,1067,共5页

介绍了与直列式火工品相关的美国军标以及我国在固体火箭发动机直列式点火系统研究方面的现状,概述了直列式点火系统概念和优点。对以硼/硝酸钾为始发药的直列式点火系统进行了设计计算,初步计算结果是冲击飞片速度约为3500m/s。而试验... 介绍了与直列式火工品相关的美国军标以及我国在固体火箭发动机直列式点火系统研究方面的现状,概述了直列式点火系统概念和优点。对以硼/硝酸钾为始发药的直列式点火系统进行了设计计算,初步计算结果是冲击飞片速度约为3500m/s。而试验表明在此冲击飞片速度下,本文设计的固体火箭发动机用直列式点火系统能够将硼/硝酸钾点火药可靠点火。 展开更多

关键词 固体火箭发动机 直列式点火 微型脉冲功率装置 冲击片点火管 硼/硝酸钾(BPN)

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7~8 MA条件下MagLIF集成实验关键问题理论研究与设计 被引量：1

15

作者 肖德龙 王小光 +2 位作者 王冠琼 毛重阳 孙顺凯 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期27-38,共12页

针对国内7~8 MA脉冲功率装置驱动条件,通过耦合等效电路模型和McBride等人发展的半解析模型,研究了MagLIF总体能量学过程及中子产额随关键参数的变化规律,获得了中子产额大于1010的参数设计区间。结果表明:7~8 MA驱动条件、套筒材料、... 针对国内7~8 MA脉冲功率装置驱动条件,通过耦合等效电路模型和McBride等人发展的半解析模型,研究了MagLIF总体能量学过程及中子产额随关键参数的变化规律,获得了中子产额大于1010的参数设计区间。结果表明:7~8 MA驱动条件、套筒材料、负载高度、燃料半径与密度、预热能量、外加轴向磁场等多因素共同决定了燃料的最终压缩状态;预热能量越大,燃料初始升温以及滞止时刻升温越高,中子产额越高;轴向磁场增加,热传导能量损失减小,但燃料收缩比也会减小,因此存在优化轴向磁场以获得较高中子产额;杂质质量分数超过10%,中子产额开始显著下降。燃料密度0.7 mg/cm^(3)、外加轴向磁场27 T、预热能量200 J、杂质质量分数小于50%的条件下,可以获得3.5×10^(10)中子产额,从而有望在7~8 MA条件下建立MagLIF关键问题研究平台。 展开更多

关键词 Z箍缩 磁化套筒惯性聚变 脉冲功率装置 中子产额 预加热 预磁化

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带辅助磁场等离子体断路开关的数值模拟 被引量：1

16

作者 陈玉兰 曾正中 孙凤举 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第6期595-598,共4页

　利用全电磁网格粒子方法模拟了外加磁场对等离子体断路开关(POS)断路性能的影响,给出了电压倍增系数与外加磁场的关系曲线。数值模拟表明,外加轴向磁场线圈必须放在同轴型POS阴极的同侧才能显著改善开关的断路性能;当外加角向磁场时,... 　利用全电磁网格粒子方法模拟了外加磁场对等离子体断路开关(POS)断路性能的影响,给出了电压倍增系数与外加磁场的关系曲线。数值模拟表明,外加轴向磁场线圈必须放在同轴型POS阴极的同侧才能显著改善开关的断路性能;当外加角向磁场时,内电极为阴、阳极的同轴型POS的断路性能都得到了不同程度的改善。随着外加磁场的增大,电压倍增系数将达到饱和。 展开更多

关键词 等离子体断路开关 数值模拟 POS 断路性能 电压倍增系数 外加磁场 辅助磁场 脉冲功率电感储能装置 全电磁网格粒子模拟

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“高压沿面绝缘性能提升关键技术”专题特约主编寄语

17

作者 邵涛 杜伯学 李庆民 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第22期7143-7143,共1页

"界面"作为复合绝缘结构的过渡相,在高压输变电装备、强电磁能量发生装置、电能变换与传输设施中普遍存在,其微细观的内禀理化行为决定了复合绝缘结构的宏观外在特性,对高性能绝缘设计至关重要。作为界面绝缘的重要应用载体,... "界面"作为复合绝缘结构的过渡相,在高压输变电装备、强电磁能量发生装置、电能变换与传输设施中普遍存在,其微细观的内禀理化行为决定了复合绝缘结构的宏观外在特性,对高性能绝缘设计至关重要。作为界面绝缘的重要应用载体,交直流GIS/GIL内盆式与支柱绝缘子的沿面放电、脉冲功率装置中的真空沿面闪络等问题受到高电压与放电领域专家学者们的长期关注。由于气固、真空–固体等界面处的材料介电特性不同,导致沿面绝缘强度明显低于绝缘材料本体,是制约高压装备绝缘支撑技术发展的重要因素。 展开更多

关键词 复合绝缘 支柱绝缘子 脉冲功率装置 绝缘设计 沿面放电 电磁能量 高压输变电 GIL

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X箍缩背光照相 被引量：2

18

作者 张然 赵彤 +4 位作者 邹晓兵 王新新 赵勇超 杜彦强 王联辉 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期931-935,共5页

利用PPG-Ⅰ脉冲功率装置(500 kV,400 kA,100 ns)驱动X箍缩负载,得到了μm量级的亚纳秒脉冲X射线辐射点源。在阴阳极轴线和回流柱上同时安装X箍缩负载,前者可作为背光照相的X射线点源;后者可作为被拍照的目标X箍缩。获得了X箍缩发展过程... 利用PPG-Ⅰ脉冲功率装置(500 kV,400 kA,100 ns)驱动X箍缩负载,得到了μm量级的亚纳秒脉冲X射线辐射点源。在阴阳极轴线和回流柱上同时安装X箍缩负载,前者可作为背光照相的X射线点源;后者可作为被拍照的目标X箍缩。获得了X箍缩发展过程不同时刻的时间序列图像,在背光照相的图像中可以清晰观察到X箍缩交叉点处等离子体的外爆、箍缩以及最终的崩溃阶段。将阴阳极轴线上的X箍缩负载用Z箍缩丝阵负载代替,实现了对丝阵负载Z箍缩放电起始阶段的X射线背光照相,观察到了最初的各单丝电爆炸、等离子体膨胀及融合过程,同时观察到了双丝Z箍缩发展过程中的等离子体不稳定性。实验结果有助于深入理解Z箍缩发展的物理过程,同时可为有效的模拟建模分析提供基本的实验数据。 展开更多

关键词 X箍缩 X射线背光照相 丝阵Z箍缩 脉冲功率装置

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