Blumlein型宽平顶长脉冲形成网络研究 被引量：10

1

作者 夏连胜 戴光森 +1 位作者 李远 章林文 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第3期45-46,49,共3页

介绍了 Blum lein型低阻抗脉冲形成网络并研究了网络元件标称值偏离真实值对输出脉冲的影响。研究和实验结果表明 ,采用 Blumlein结构脉冲形成网络 ,可获得输出电压幅度等于充电电压的脉冲输出 ,脉冲电流达数 k A,脉冲平顶纹波波动 <... 介绍了 Blum lein型低阻抗脉冲形成网络并研究了网络元件标称值偏离真实值对输出脉冲的影响。研究和实验结果表明 ,采用 Blumlein结构脉冲形成网络 ,可获得输出电压幅度等于充电电压的脉冲输出 ,脉冲电流达数 k A,脉冲平顶纹波波动 <± 1% ;当元件的真实值偏离标称值 5 %以内时对脉冲平顶的影响可以忽略。 展开更多

关键词 blumlein型宽平顶长脉冲形成网络 充电电压 脉冲输出

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光导开关Blumlein型脉冲网络电压传输效率 被引量：6

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作者 马勋 邓建军 +2 位作者 刘金锋 刘宏伟 李洪涛 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第10期2502-2506,共5页

为了在高阻负载上获得高效率的重复频率平顶高压脉冲输出,开展了影响基于光导开关的Blumlein型脉冲形成网络电压传输效率因素的初步实验研究。以陶瓷电容、铝条和GaAs光导开关构成全固态Blumlein型脉冲形成网络(BPFN),采用气体间隙进行... 为了在高阻负载上获得高效率的重复频率平顶高压脉冲输出,开展了影响基于光导开关的Blumlein型脉冲形成网络电压传输效率因素的初步实验研究。以陶瓷电容、铝条和GaAs光导开关构成全固态Blumlein型脉冲形成网络(BPFN),采用气体间隙进行了设计参数的验证实验,在匹配负载上研究了光导开关工作场强、激光触发能量与BPFN电压转换效率的关系。设计的BPFN阻抗7.8Ω,电长度32.6ns,实验表明光导开关较高的导通电阻是影响PCSS-BPFN电压传输效率的主要因素。当触发激光能量30.4mJ,工作场强25.1kV/cm时,获得电压效率83.2%,相应最小导通电阻1.89Ω;在触发激光能量3.5mJ时,为了使阻抗为7.8Ω的BPFN在匹配负载上达到75%以上电压传输效率,应至少使光导开关工作场强为25.1kV/cm,相应最小导通电阻2.88Ω。 展开更多

关键词 blumlein 型脉冲形成网络 光导开关 电压传输效率 非线性模式

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螺旋Blumlein脉冲形成线的放电分析 被引量：3

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作者 程新兵 张瑜 +2 位作者 张洪波 刘金亮 钱宝良 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第8期1964-1968,共5页

利用拉普拉斯方法严格求解双电报方程,得到了内外线传输时间不相同的螺旋Blumlein脉冲形成线在纯电阻负载上输出电压波形的解析表达式,分析并讨论了螺旋Blumlein脉冲形成线内线传输时间等于外线、小于外线和大于外线等3种情况下输出电... 利用拉普拉斯方法严格求解双电报方程,得到了内外线传输时间不相同的螺旋Blumlein脉冲形成线在纯电阻负载上输出电压波形的解析表达式,分析并讨论了螺旋Blumlein脉冲形成线内线传输时间等于外线、小于外线和大于外线等3种情况下输出电压的特点,同时与波过程分析方法进行了比较,结果完全一致。研究结果表明,对于内外线非等传输时间的螺旋Blumlein脉冲形成线,与传统Blumlein脉冲形成线相比,具有其显著的特点。 展开更多

关键词 脉冲功率技术 螺旋blumlein脉冲形成线 脉冲宽度 电报方程

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光导开关级联Blumlein型脉冲网络设计 被引量：4

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作者 马勋 邓建军 +4 位作者 姜苹 刘金锋 刘宏伟 袁建强 李洪涛 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第7期1851-1855,共5页

为了驱动重复频率运行高阻抗X光管,设计了基于光导开关的级联Blumlein型脉冲形成网络。采用数值模拟方法优化网络参数,从网络充电电压一致性、输出脉冲波形畸变、电压叠加效率、负载预脉冲幅值出发确定了充电电感和支撑电感设计原则。... 为了驱动重复频率运行高阻抗X光管,设计了基于光导开关的级联Blumlein型脉冲形成网络。采用数值模拟方法优化网络参数,从网络充电电压一致性、输出脉冲波形畸变、电压叠加效率、负载预脉冲幅值出发确定了充电电感和支撑电感设计原则。实验表明:光导开关工作场强23.2kV/cm,激光触发能量3.5mJ时,阻抗约15.6Ω的Blumlein型脉冲形成网络电压转换效率为0.71,2级级联网络电压叠加效率0.96。 展开更多

关键词 光导开关 级联blumlein型脉冲形成网络 脉冲X光机 功率合成

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单开关调制的PFN型层叠Blumlein线发生器 被引量：3

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作者 林加金 杨建华 +2 位作者 张建德 高飞 张慧博 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期1414-1418,共5页

采用平板线加载的陶瓷电容型脉冲形成网络(PFN)构成了单开关调制的层叠Blumlein线发生器。采用传输线理论对短路寄生传输线的短路特性进行了理论分析,结果表明,短路寄生传输线的阻抗可以等效为耦合电感在主传输线的放电频率下产生的感抗... 采用平板线加载的陶瓷电容型脉冲形成网络(PFN)构成了单开关调制的层叠Blumlein线发生器。采用传输线理论对短路寄生传输线的短路特性进行了理论分析,结果表明,短路寄生传输线的阻抗可以等效为耦合电感在主传输线的放电频率下产生的感抗。Pspice软件模拟表明,层叠线Blumlein线的电压叠加效率随耦合电感增加而增加。提出了一种磁环增感方法,在4级层叠Blumlein线上实现了3.1倍的脉冲电压叠加。 展开更多

关键词 脉冲形成网络 层叠blumlein线 寄生传输线 耦合电感

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基于光导开关的Blumlein型PFN能量转换效率 被引量：2

6

作者 马勋 邓建军 +2 位作者 刘金锋 刘宏伟 李洪涛 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期794-798,共5页

为了驱动低能重复频率高阻抗X光管,采用低感陶瓷电容构建了一套电长度约33.5ns、阻抗约8Ω的Blumlein型脉冲形成网络(BPFN),在匹配负载条件下研究了采用GaAs光导开关(PCSS)作为脉冲输出开关时PCSS工作场强、激光触发能量与能量转换效率... 为了驱动低能重复频率高阻抗X光管,采用低感陶瓷电容构建了一套电长度约33.5ns、阻抗约8Ω的Blumlein型脉冲形成网络(BPFN),在匹配负载条件下研究了采用GaAs光导开关(PCSS)作为脉冲输出开关时PCSS工作场强、激光触发能量与能量转换效率的关系。实验表明:PCSS截止场强为3.21～4.94kV/cm,在工作场强高于20kV/cm时,截止场强引起的能量损失对能量转换效率的影响不大;PCSS较高的导通电阻是影响PFN能量转换效率的主要因素,随着工作场强、激光触发能量的上升,能量转换效率呈指数上升趋势。 展开更多

关键词 blumlein型脉冲形成网络 光导开关 能量传输效率 非线性模式 导通电阻

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驱动X光二极管的级联Blumlein型脉冲网络过电压脉冲分析

7

作者 马勋 邓建军 +4 位作者 姜苹 刘宏伟 袁建强 王凌云 李洪涛 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第4期178-181,共4页

为了提高装置容许的运行电压以提高辐射剂量产额,开展了放电过程中影响脉冲形成网络过电压幅值因素的研究。在引入开关导通不同步性和导通电阻条件下,建立了适用于任意电阻性负载的级联Blumlein型脉冲形成网络电压波过程理论模型,基于... 为了提高装置容许的运行电压以提高辐射剂量产额,开展了放电过程中影响脉冲形成网络过电压幅值因素的研究。在引入开关导通不同步性和导通电阻条件下,建立了适用于任意电阻性负载的级联Blumlein型脉冲形成网络电压波过程理论模型,基于波过程模型进一步分析了影响脉冲形成网络过电压幅值的因素。研究表明开关不同步是产生过电压的主要因素,过电压峰值出现在开关闭合后的3倍形成网络电长度时刻。随着网络级联级数的增加,二极管阻抗与源阻抗匹配情况下最大过电压可达到-2倍充电电压,而二极管阻抗下降使得过电压幅值得以加强,阻抗过早崩溃可使过电压幅值接近充电电压的-3倍。 展开更多

关键词 闪光X光机 光导开关 级联blumlein型脉冲形成网络 过电压 同步

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10 GW甘油介质双螺旋Blumlein脉冲形成线 被引量：5

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作者 耿玖源 杨建华 +2 位作者 舒挺 程新兵 陈绒 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期114-122,共9页

为实现脉冲驱动源的高储能密度和紧凑化,研制了一种以甘油为储能介质,具有中筒螺旋和内筒螺旋的高功率双螺旋Blumlein脉冲形成线(BPFL)。首先,综合绝缘稳定性和储能密度考虑,分别计算BPFL的外线和内线尺寸。利用增加中筒和内筒螺旋的方... 为实现脉冲驱动源的高储能密度和紧凑化,研制了一种以甘油为储能介质,具有中筒螺旋和内筒螺旋的高功率双螺旋Blumlein脉冲形成线(BPFL)。首先,综合绝缘稳定性和储能密度考虑,分别计算BPFL的外线和内线尺寸。利用增加中筒和内筒螺旋的方式增加输出脉宽和形成线阻抗,实现BPFL的紧凑化设计。其次,利用场路协同仿真软件计算形成线内的瞬态场位形变化,结合瞬态场分布分析电压波在形成线内的传输过程,给出外线和内线传输时延的仿真结果。在此基础上,对中筒螺旋匝数、内筒螺旋匝数,以及开关电感等影响输出波形质量的情况进行详细分析。最后,根据仿真优化结果搭建基于双螺旋BPFL的10 GW实验平台。利用脉冲变压器对BPFL充电600 kV,在10 Hz重频条件下运行10 s,于50Ω负载上产生峰值电压712 kV、半高宽136 ns的准方波脉冲,单脉冲能量与BPFL体积比达到10.8 kJ/m^(3),脉冲平顶峰峰值抖动为3.8%,与仿真结果吻合度较高。 展开更多

关键词 螺旋脉冲形成线 blumlein脉冲形成线 甘油 长脉冲 脉冲功率技术

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基于磁开关技术的长脉冲驱动源初步研究 被引量：4

9

作者 高景明 李嵩 +3 位作者 杨汉武 刘朝夕 钱宝良 张军 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期248-252,共5页

基于磁开关技术提出了一种高功率长脉冲驱动源方案,主要包括脉冲变压器、磁脉冲压缩、低阻抗脉冲形成网络、磁开关类型主开关,以及感应电压叠加器等关键子系统;研制了各关键子系统并开展了单独的实验调试,基于跑道型磁芯制作了闭环磁芯... 基于磁开关技术提出了一种高功率长脉冲驱动源方案,主要包括脉冲变压器、磁脉冲压缩、低阻抗脉冲形成网络、磁开关类型主开关,以及感应电压叠加器等关键子系统;研制了各关键子系统并开展了单独的实验调试,基于跑道型磁芯制作了闭环磁芯脉冲变压器,采用硬连接绕组方式制作了方便调节的两级磁压缩系统,利用陶瓷电容器制作了圆周对称的Blumlein型低阻抗脉冲形成网络,配合低阻抗脉冲形成网络研制了磁开关类型主开关,基于单端口馈电和角向传输线技术建立了四级IVA实验装置;在上述关键子系统调试基础上,开展了全系统的初步联合实验,验证了技术方案。 展开更多

关键词 长脉冲驱动源 磁开关 低阻脉冲形成网络 感应电压叠加器

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固态化高功率长脉冲驱动源重频特性 被引量：4

10

作者 高景明 杨汉武 +3 位作者 李嵩 晏龙波 钱宝良 张军 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期149-154,共6页

基于固态化磁开关、低阻抗脉冲形成网络和感应电压叠加等关键技术,提出并研制了一台固态化高功率长脉冲驱动源。在前期通过2 GW单次实验验证技术方案的基础上,研制了中等电压等级的重复频率初级电源;改进了两级磁脉冲压缩系统的复位和... 基于固态化磁开关、低阻抗脉冲形成网络和感应电压叠加等关键技术,提出并研制了一台固态化高功率长脉冲驱动源。在前期通过2 GW单次实验验证技术方案的基础上,研制了中等电压等级的重复频率初级电源;改进了两级磁脉冲压缩系统的复位和绝缘特性;优化了系统整体电路结构,利用感应电压叠加器完成充电磁开关和脉冲升压的双重功能;设计了合理的复位路径,实现了各部分磁芯的在线直流复位;并开展了重频运行研究。在电阻负载上获得了输出功率2.1 GW、脉宽约170 ns、重复频率20 Hz及运行时间1 s的实验结果,脉冲波形的重叠一致性好。 展开更多

关键词 固态化 长脉冲驱动源 磁开关 低阻脉冲形成网络 感应电压叠加器 重复频率 直流复位

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固态化高功率长脉冲驱动源关键技术 被引量：2

11

作者 高景明 杨汉武 +6 位作者 李嵩 张伟奇 刘朝夕 钱宝良 张军 张建德 钟辉煌 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第4期67-72,共6页

基于固态化磁开关、低阻抗脉冲形成网络和感应电压叠加等关键技术,提出了一种固态化高功率长脉冲驱动源技术方案,该方案充分利用了绝缘规律,可实现模块化设计,具备提高系统稳定性、可靠性、重复频率和长时间运行的潜在优势。目前,针对... 基于固态化磁开关、低阻抗脉冲形成网络和感应电压叠加等关键技术,提出了一种固态化高功率长脉冲驱动源技术方案,该方案充分利用了绝缘规律,可实现模块化设计,具备提高系统稳定性、可靠性、重复频率和长时间运行的潜在优势。目前,针对系统方案进行了电路模拟计算,研制了各关键子系统,开展了全系统的初步联合实验,在假负载上输出了功率2.1GW、脉宽约170ns的高压脉冲,验证了技术方案的合理性。 展开更多

关键词 固态化 长脉冲驱动源 磁开关 低阻脉冲形成网络 感应电压叠加器

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基于光导开关的重复频率闪光X光机 被引量：1

12

作者 马勋 袁建强 +3 位作者 刘宏伟 王凌云 姜苹 李洪涛 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第7期151-153,共3页

采用砷化镓光导开关和Blumlein型脉冲形成网络以级联的拓扑形式构建平顶输出功率源,驱动工业X光二极管产生X射线。提出了一种轮辐状金属-陶瓷沿面阴极,并与普通金属阴极工业X光二极管重复频率实验结果进行比较。研究表明:受限于阴极重... 采用砷化镓光导开关和Blumlein型脉冲形成网络以级联的拓扑形式构建平顶输出功率源,驱动工业X光二极管产生X射线。提出了一种轮辐状金属-陶瓷沿面阴极,并与普通金属阴极工业X光二极管重复频率实验结果进行比较。研究表明:受限于阴极重复频率下的电流发射能力,普通金属阴极工业X光二极管难以实现1kHz重复频率,采用新型阴极二极管实现了1kHz重复频率2猝发脉冲X光输出,这两个脉冲的二极管功率、X射线信号基本一致。 展开更多

关键词 闪光X光机 光导开关 级联blumlein型脉冲形成网络 X光二极管 重复频率

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紧凑型长脉冲功率模块研制

13

作者 李名加 辛佳琪 +1 位作者 康强 王朋 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期229-232,共4页

设计了基于Blumlein脉冲成形网络(PFN)的紧凑型长脉冲功率模块。该模块将两路阻抗各为20Ω的Blumlein脉冲形成网络对称连接于LTD的初级绕组上,并采用同一个气体开关驱动,以保证两路PFN工作同步。PFN采用直角弯折"L"型结构,这... 设计了基于Blumlein脉冲成形网络(PFN)的紧凑型长脉冲功率模块。该模块将两路阻抗各为20Ω的Blumlein脉冲形成网络对称连接于LTD的初级绕组上,并采用同一个气体开关驱动,以保证两路PFN工作同步。PFN采用直角弯折"L"型结构,这种结构既保证了PFN与开关连接紧凑,又将模块横向尺寸缩减至最短,且对输出脉冲波形影响不大。实验结果表明,研制的长脉冲功率模块在10Ω负载上输出脉冲幅值约为135kV,半高宽约为180ns,前沿约为50ns,平顶约为100ns,重复脉冲频率可达到25Hz。 展开更多

关键词 紧凑型 长脉冲功率模块 blumlein脉冲形成网络 直线变压器驱动源

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基于弧形PFN的长脉冲功率源研制

14

作者 李名加 康强 +2 位作者 王朋 罗敏 谭杰 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第11期143-147,共5页

设计了基于弧形Blumlein脉冲成形网络(Blumlein PFN)的LTD型重复频率长脉冲功率模块。该模块将四路阻抗均为24Ω的弧形Blumlein PFN对称分布在LTD外筒圆周上,连接于LTD的初级绕组上,并采用两个激光触发放电开关同步驱动,整个脉冲功率模... 设计了基于弧形Blumlein脉冲成形网络(Blumlein PFN)的LTD型重复频率长脉冲功率模块。该模块将四路阻抗均为24Ω的弧形Blumlein PFN对称分布在LTD外筒圆周上,连接于LTD的初级绕组上,并采用两个激光触发放电开关同步驱动,整个脉冲功率模块结构紧凑,缩短了高压馈线和开关引线长度,有利于形成良好脉冲波形。在此基础上研制了两模块重复频率长脉冲功率源,实验结果表明,研制的长脉冲功率源在5Hz重频运行时假负载上输出脉冲幅值约为260kV,脉冲功率达到5.2GW,脉冲宽度约170ns。 展开更多

关键词 紧凑型 长脉冲功率源 脉冲形成网络 弧形 直线型变压器驱动源

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