基于Tesla变压器和螺旋线的长脉冲发生器 被引量：12

1

作者 潘亚峰 彭建昌 +1 位作者 宋晓欣 苏建仓 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第10期1751-1754,共4页

提出了一种结构紧凑的长脉冲发生器,该发生器的螺旋型形成线包含有磁性材料构成的内导体棒和外屏蔽。形成线通过内置的高耦合Tesla变压器充电,变压器的初级线圈紧靠外磁芯导体,次级线圈位于螺旋中筒和外筒之间。对这种结构的螺旋线进行... 提出了一种结构紧凑的长脉冲发生器,该发生器的螺旋型形成线包含有磁性材料构成的内导体棒和外屏蔽。形成线通过内置的高耦合Tesla变压器充电,变压器的初级线圈紧靠外磁芯导体,次级线圈位于螺旋中筒和外筒之间。对这种结构的螺旋线进行了特征参数的理论计算和波传输数值模拟,并进行了简单的原理验证实验。实验结果表明:这种设计是合理的、可行的。 展开更多

关键词 脉冲功率源 螺旋线 TESLA变压器 长脉冲发生器

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大电流脉冲发生器设计及应用

2

作者 林楷宣 罗秋燕 +6 位作者 陈嘉杰 王佳恒 黄峻堃 王东 刘进元 牛丽红 蔡厚智 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1469-1477,共9页

长磁透镜是展宽型分幅相机的重要部件,使用大电流激励长磁透镜可在漂移区产生强磁场,从而提高相机空间分辨率.由于焦耳热效应的影响,长磁透镜无法长时间工作在大电流环境下.本研究基于串并联Marx结构,设计了应用于长磁透镜的电流脉冲发... 长磁透镜是展宽型分幅相机的重要部件,使用大电流激励长磁透镜可在漂移区产生强磁场,从而提高相机空间分辨率.由于焦耳热效应的影响,长磁透镜无法长时间工作在大电流环境下.本研究基于串并联Marx结构,设计了应用于长磁透镜的电流脉冲发生器,研究了充电电压、储能电容、负载以及电路串、并联级数对输出电流脉冲的影响.当充电电压增大,储能电容值增大,负载减小,串联级数增加时,脉冲峰值电流增大;并联级数增加时,峰值电流呈先增后减的变化趋势.当储能电容值增大,负载增大,串联级数减少,并联级数增加时,脉冲半高宽增大.建立长磁透镜模型,模拟了长磁透镜轴上磁场强度分布.长磁透镜内径越大,轴上磁感应强度越弱;激励电流越大,磁感应强度越强.采用四级串联、两路并联的Marx脉冲电路产生了峰值457 A,半高宽6.76 ms的电流脉冲.该电流脉冲激励长磁透镜,获得了53.72μm的空间分辨率. 展开更多

关键词 长磁透镜 电流脉冲 MARX发生器 空间分辨率 分幅相机

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固态化高功率长脉冲驱动源关键技术 被引量：2

3

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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超低频/超大脉宽信号源 被引量：1

4

作者 李素琴 苏弘 +5 位作者 李勇 彭宇 千奕 董成富 李小刚 马晓莉 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2006年第4期546-548,513,共4页

介绍了一种超低频/超大脉宽脉冲信号产生器。它的主要功能是产生低频、超低频/超大脉宽脉冲信号,其最大周期Tmin=800s,最小周期Tmin=1ms。其脉宽可在(1/10)T^(9/10)T范围内分9挡进行调节。输出脉冲f/T的精确度≤0.02‰,输出脉冲f/T的稳... 介绍了一种超低频/超大脉宽脉冲信号产生器。它的主要功能是产生低频、超低频/超大脉宽脉冲信号,其最大周期Tmin=800s,最小周期Tmin=1ms。其脉宽可在(1/10)T^(9/10)T范围内分9挡进行调节。输出脉冲f/T的精确度≤0.02‰,输出脉冲f/T的稳定性≤±0.01‰。输出脉冲分连续输出和单次手动触发输出。该电路可以输出NIM/TTL和NIM/INM信号。NIM快信号的上升时间tr≤4ns,下降时间tf≤4ns。 展开更多

关键词 超低频 超大脉宽 脉冲信号 产生器

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重频直线变压器长脉冲高功率微波驱动源研究 被引量：7

5

作者 向飞 谭杰 +9 位作者 张永辉 王淦平 罗敏 曹绍云 康强 龚胜刚 罗光耀 李春霞 金晖 张北镇 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2010年第7期4620-4625,共6页

阐述了长脉冲高功率微波驱动源模块化的实现思想,分析了快直线变压器的铁磁损耗与激磁电流之间的关系,研究了系统输出波形畸变的主要因素,并通过工程实验取得了功率为数GW、重复频率为数十Hz、脉冲前沿约40ns的长脉冲电子束流输出,从而... 阐述了长脉冲高功率微波驱动源模块化的实现思想,分析了快直线变压器的铁磁损耗与激磁电流之间的关系,研究了系统输出波形畸变的主要因素,并通过工程实验取得了功率为数GW、重复频率为数十Hz、脉冲前沿约40ns的长脉冲电子束流输出,从而为重复频率长脉冲模块化高功率微波驱动源的研制提供了新思路. 展开更多

关键词 长脉冲高功率微波驱动源 直线变压器

原文传递

重复频率直线变压器在长脉冲高功率源中的应用 被引量：5

6

作者 向飞 谭杰 +3 位作者 王淦平 罗敏 曹绍云 康强 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第10期2497-2500,共4页

在初级脉冲整形的基础上,利用快直线变压器技术,可以使长脉冲高功率微波驱动源的结构紧凑并实现模块化。为此着重分析了直线变压器的传输效率,研究了导致系统输出波形畸变的主要因素。通过工程实验,取得了功率数GW、重复频率25 Hz、前沿... 在初级脉冲整形的基础上,利用快直线变压器技术,可以使长脉冲高功率微波驱动源的结构紧凑并实现模块化。为此着重分析了直线变压器的传输效率,研究了导致系统输出波形畸变的主要因素。通过工程实验,取得了功率数GW、重复频率25 Hz、前沿约40 ns、宽度约160 ns的长脉冲电子束流输出。 展开更多

关键词 长脉冲高功率微波驱动源 直线变压器 传输效率 波形畸变

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固态化高功率长脉冲驱动源重频特性 被引量：4

7

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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基于磁开关技术的长脉冲驱动源初步研究 被引量：4

8

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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长脉冲高功率无箔二极管动力学模拟 被引量：3

9

作者 向飞 李春霞 谭杰 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期831-835,共5页

从二极管设计基础出发,对高功率无箔二极管动力学特征进行了模拟分析。结果表明:电子回轰必须被隔断,不仅不能让其轰击支撑绝缘体,也不能轰击二极管管壁。在直线变压器长脉冲功率源二极管实验研究中,通过合理设计阴极屏蔽座,获得了重复... 从二极管设计基础出发,对高功率无箔二极管动力学特征进行了模拟分析。结果表明:电子回轰必须被隔断,不仅不能让其轰击支撑绝缘体,也不能轰击二极管管壁。在直线变压器长脉冲功率源二极管实验研究中,通过合理设计阴极屏蔽座,获得了重复频率25 Hz、功率约5 GW、功率传输系数超过95%的环形电子束输出。 展开更多

关键词 直线变压器 长脉冲高功率源 无箔二极管 电子回流

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单级长脉冲LTD模块的设计及分析 被引量：3

10

作者 孟志鹏 杨汉武 +1 位作者 钱宝良 苏春 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期69-74,共6页

为了解直线型变压器驱动源(LTD)的工作特点,掌握LTD对百ns方波脉冲的响应情况,设计了一台可输出电压峰值>20 kV,脉冲半高宽约150 ns的单级长脉冲LTD模块。对整个装置的各个单元的设计进行了详细介绍,通过理论分析进行优化,给出了合... 为了解直线型变压器驱动源(LTD)的工作特点,掌握LTD对百ns方波脉冲的响应情况,设计了一台可输出电压峰值>20 kV,脉冲半高宽约150 ns的单级长脉冲LTD模块。对整个装置的各个单元的设计进行了详细介绍,通过理论分析进行优化,给出了合理的参数,该LTD模块采用两路并联馈电。每路馈电脉冲由30 kV高压电缆绕制而成的脉冲形成线产生,且为减小回路杂散电感的影响,设计制作了一个低电感、较小抖动的三电极触发开关。初步的实验结果表明,初、次级间电压吻合的很好,验证了理论分析及装置设计。最后针对以上工作中的不足提出了今后的工作重点,包括对磁芯非线性磁导率和损耗的研究,提出更加符合实际的变压器模型,对LTD以及馈电装置的布局研究等,为将来优化设计并多级串联,实现更高电压输出奠定了基础。 展开更多

关键词 脉冲功率 直线型变压器 长脉冲 磁感应 Blumlein型高电压脉冲发生器 3电极开关

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螺旋线型微秒级高压长脉冲发生器 被引量：1

11

作者 方进勇 江伟华 黄文华 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期787-790,共4页

为研究长脉冲强流电子束产生技术,设计了一台螺旋线型高压长脉冲发生器。该发生器主要由Marx发生器、充电电感、脉冲形成线、高压开关、脉冲传输线及平板二极管构成,形成线内导体为螺旋线,工作介质为去离子水,其指标为输出电压500 kV,电... 为研究长脉冲强流电子束产生技术,设计了一台螺旋线型高压长脉冲发生器。该发生器主要由Marx发生器、充电电感、脉冲形成线、高压开关、脉冲传输线及平板二极管构成,形成线内导体为螺旋线,工作介质为去离子水,其指标为输出电压500 kV,电流40 kA,脉冲宽度1μs,单脉冲能量20 kJ。简要介绍了该长脉冲发生器的结构、给出了结构和电气参数,讨论了各部分设计应注意的问题。 展开更多

关键词 螺旋线 高压长脉冲 脉冲发生器 高功率微波

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螺旋线型微秒级高压长脉冲产生器数值模拟

12

作者 方进勇 梁铁柱 +2 位作者 张治强 黄文华 江伟华 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第8期2192-2196,共5页

探索了采用CST软件和PSpice软件进行加速器场分布数值模拟的方法,利用该方法可方便地获取设备内部动态场分布图及动态电压变化规律。针对螺旋线型μs级高压长脉冲产生器系统建立了数值模拟模型,给出了详细的模拟步骤及结果。分析表明,... 探索了采用CST软件和PSpice软件进行加速器场分布数值模拟的方法,利用该方法可方便地获取设备内部动态场分布图及动态电压变化规律。针对螺旋线型μs级高压长脉冲产生器系统建立了数值模拟模型,给出了详细的模拟步骤及结果。分析表明,利用场分布模拟方法获取的电压变化规律与电路模拟方法获取的结果是一致的。基于CST模拟方法,可以给出螺旋线及主开关等电气结构的瞬态电场分布,场强增强点主要出现在螺旋带的外沿及金属电极连接处,在介质支撑内部也有较高的场强分布。 展开更多

关键词 螺旋线 高压长脉冲 脉冲发生器 数值模拟 高功率微波

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基于弧形PFN的长脉冲功率源研制

13

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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基于CPLD的超低频/超大脉宽信号源的电路设计

14

作者 李素琴 苏弘 +5 位作者 李勇 千奕 彭宇 董成富 李小刚 马晓莉 《核技术》 CAS CSCD 北大核心 2006年第5期396-400,共5页

介绍了一种基于复杂可编程逻辑器件(Complexprogrammablelogicdevice,CPLD)设计的超低频/超大脉宽脉冲信号产生器。它的主要功能是产生低频、超低频/超大脉宽脉冲信号,其最大周期Tmax>1000s,最小周期Tmin=1ms。其脉宽可在1/1000T—99... 介绍了一种基于复杂可编程逻辑器件(Complexprogrammablelogicdevice,CPLD)设计的超低频/超大脉宽脉冲信号产生器。它的主要功能是产生低频、超低频/超大脉宽脉冲信号,其最大周期Tmax>1000s,最小周期Tmin=1ms。其脉宽可在1/1000T—999/1000T范围内以T/1000步进调节。输出脉冲f/T的精确度<0.02‰,输出脉冲f/T的稳定性<±0.01‰。输出脉冲分连续输出和单次手动触发输出。该电路可以输出TTL/TTL和NIM/NIM信号。NIM快信号的上升时间tr<4ns,下降时间tf<4ns。我们用复杂可编程逻辑器件CPLD来构建主要部分电路,和常规逻辑器件相比其突出特点是:元件少、成本低、功耗低。 展开更多

关键词 复杂可编程逻辑器件 超低频 超大脉宽 脉冲信号 产生器

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