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炸药柱面内爆磁通量压缩实验技术研究 被引量：16
1
作者 谷卓伟 罗浩 +6 位作者 张恒第 赵士操 唐小松 仝延锦 宋振飞 赵剑衡 孙承纬 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第17期168-173,共6页
炸药柱面内爆磁通量压缩实验技术(MC-1)是一种原理独特的高能量密度实验技术,它是利用炸药内爆驱动金属套筒压缩其内部磁通量从而实现超高磁场,利用超高磁场可以对其内部的样品实现等熵压缩.由于这项技术具有超高磁场、等熵加载等特点,... 炸药柱面内爆磁通量压缩实验技术(MC-1)是一种原理独特的高能量密度实验技术,它是利用炸药内爆驱动金属套筒压缩其内部磁通量从而实现超高磁场,利用超高磁场可以对其内部的样品实现等熵压缩.由于这项技术具有超高磁场、等熵加载等特点,在材料高压物性、新材料高压合成、及超强磁场下的凝聚态物理等多个领域都具有广阔的应用前景.2011年,中物院流体物理研究所在国内率先开展了这一方面的实验研究工作,研制成功了单级MC-1实验装置,观测到了MC-1实验的典型实验特征,获得了超过430T的动态超强磁场.数值分析表明,利用这项技术可以实现对材料的等熵压缩.这项技术的研究对于我国未来开展极端条件下的凝聚态物理研究具有积极的意义. 展开更多
关键词 柱面内爆 磁通量压缩 等熵压缩 超强磁场
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电炮脉冲直线发电机数学模型 被引量：3
2
作者 李军 王莹 高敏 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第3期200-204,共5页
对电炮用脉冲直线发电机进行研究，建立了能反映燃烧室压力与输出电流之间关系的数学模型，并通过计算机仿真和理论分析得出了对该电机设计具有指导意义的结论。
关键词 电炮 脉冲直线发电机 磁通压缩 内弹道
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电炮用磁通压缩脉冲直线发电机的数学模型 被引量：5
3
作者 李军 王莹 王赞基 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2001年第5期43-46,共4页
电炮用磁通压缩脉冲直线发电机是一种理想的电炮电源 ,但它的研究尚不成熟。该文首次建立了描述该发电机工作过程的系统的数学模型 ,为它的成功研制提供了理论依据。该数学模型由电磁学模型和力学模型组成。电磁学模型由电路方程组、一... 电炮用磁通压缩脉冲直线发电机是一种理想的电炮电源 ,但它的研究尚不成熟。该文首次建立了描述该发电机工作过程的系统的数学模型 ,为它的成功研制提供了理论依据。该数学模型由电磁学模型和力学模型组成。电磁学模型由电路方程组、一维电磁场和温度场扩散方程组、动态电感方程、动态电阻方程和磁通损耗方程构成 。 展开更多
关键词 电炮 磁通压缩 脉冲直线发电机 数学模型
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炸药柱面内爆磁通量压缩超高速同时分幅/扫描摄影技术 被引量：5
4
作者 畅里华 何徽 +9 位作者 温伟峰 谷卓伟 李泽仁 彭其先 王旭 李剑 钱伟新 刘宁文 赵新才 汪伟 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第11期221-226,共6页
叙述了超高速同时分幅/扫描摄影技术在柱面内爆磁能量压缩实验中的研究应用,用自研的国内首台同时分幅/扫描超高速光电摄影系统,拍摄到柱面内爆强磁场压缩过程同一时基、同一空基且具有超高时空分辨的一维和二维清晰图像。成功观察到柱... 叙述了超高速同时分幅/扫描摄影技术在柱面内爆磁能量压缩实验中的研究应用,用自研的国内首台同时分幅/扫描超高速光电摄影系统,拍摄到柱面内爆强磁场压缩过程同一时基、同一空基且具有超高时空分辨的一维和二维清晰图像。成功观察到柱面套筒内爆整个压缩过程,获得了该过程直径随时间变化曲线及压缩速度。实验结果表明,柱面套筒内爆强磁场压缩过程中存在界面不稳定性和不对称性现象,整个过程压缩时间8-10μs,压缩速度3.8-4.5km/s。 展开更多
关键词 柱面内爆 磁通量压缩 高速摄影 同时分幅/扫描光电相机
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电流切换型等离子体套筒驱动磁通压缩电流放大实验0维模型数值模拟
5
作者 段书超 阚明先 +4 位作者 谢龙 王强 肖波 王刚华 谢卫平 《现代应用物理》 2023年第1期61-64,共4页
为利用雷电驱动Z箍缩产生聚变,调查了相关脉冲压缩技术,尤其是新型的磁通压缩电流放大技术。本文提出一个0维模型,用于描述文献中的电流切换型等离子体套筒驱动磁通压缩电流放大实验,模型计算的结果与实验符合很好。模型成功的关键是其... 为利用雷电驱动Z箍缩产生聚变,调查了相关脉冲压缩技术,尤其是新型的磁通压缩电流放大技术。本文提出一个0维模型,用于描述文献中的电流切换型等离子体套筒驱动磁通压缩电流放大实验,模型计算的结果与实验符合很好。模型成功的关键是其中包含一个定性先升后降的开关电感模型。推测开关断路过程中等离子体壳层的长度先增后减对应于电感的先升后降,这需进一步通过1维和2维建模模拟来确认。 展开更多
关键词 脉冲压缩 电流放大 磁通压缩 0维模型 脉冲功率
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柱面内爆磁通量压缩超高速摄影技术研究 被引量：4
6
作者 畅里华 汪伟 +3 位作者 谷卓伟 王旭 温伟峰 尚长水 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第10期318-322,共5页
炸药柱面内爆磁通量压缩实验技术具有加载压力高、加载过程温升低及样品体积大等特点,在材料高压物性、新材料高压合成及超强磁场下的凝聚态物理等多个领域都具有广阔的应用前景。叙述了超高速摄影技术在柱面内爆磁能量压缩实验中的研... 炸药柱面内爆磁通量压缩实验技术具有加载压力高、加载过程温升低及样品体积大等特点,在材料高压物性、新材料高压合成及超强磁场下的凝聚态物理等多个领域都具有广阔的应用前景。叙述了超高速摄影技术在柱面内爆磁能量压缩实验中的研究应用,用超高速分幅摄影和扫描摄影技术首次拍摄到柱面内爆强磁场压缩过程具有高时空分辨的一维和二维图像,成功观察到柱面套筒内爆整个压缩和反弹过程以及压缩过程中的界面不稳定性现象,获得了该过程的压缩直径随时间连续变化曲线,由此计算出柱面套筒内爆强磁场压缩速度。该实验数据对于炸药柱面内爆磁通量压缩实验技术研究具有重要的指导意义。 展开更多
关键词 超快光学 柱面内爆 磁通量压缩 超高速摄影 光电分幅相机 转镜分幅/扫描相机
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内爆磁通量压缩过程的一维磁流体计算及分析 被引量：2
7
作者 陆禹 谷卓伟 《高压物理学报》 CSCD 北大核心 2017年第4期419-425,共7页
在一维内爆磁流体力学编码MC11D的基础上,引入了解析形式的状态方程组。利用改造后的编码对样品为铜材料的柱面内爆磁通量压缩实验进行了模拟,得到了样品管内壁的速度历史,材料的p-V关系曲线以及温升曲线。与原编码利用列表式状态方程... 在一维内爆磁流体力学编码MC11D的基础上,引入了解析形式的状态方程组。利用改造后的编码对样品为铜材料的柱面内爆磁通量压缩实验进行了模拟,得到了样品管内壁的速度历史,材料的p-V关系曲线以及温升曲线。与原编码利用列表式状态方程数据库计算的结果比较,由两种状态方程模拟得到的速度曲线符合程度很好,所得p-V曲线的最大相对偏差为6.6%,温升曲线基本吻合,且模拟的速度曲线与实验结果符合较好。通过对MC11D编码的改造,拓展了其应用范围,使其可对未包含于现有列表式状态方程数据库中的材料进行模拟,为实验结果分析及数据处理提供了一种方法。 展开更多
关键词 磁流体力学 准等熵压缩 数值模拟 状态方程 柱面内爆 磁通量压缩
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基于磁通压缩技术的爆炸磁频率发生器的参数选择 被引量：2
8
作者 李红梅 邱景辉 贾世楼 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第8期1391-1395,共5页
爆炸磁频率发生器是一种结构简单、小型化的电磁脉冲产生和辐射装置。为了优化其性能,从数学模型入手进行研究,得出输出信号所满足的Bessel函数,分析了在不同电参数下输出信号的模式及电路中的能量分配。研究结果表明,当电感变化到初始... 爆炸磁频率发生器是一种结构简单、小型化的电磁脉冲产生和辐射装置。为了优化其性能,从数学模型入手进行研究,得出输出信号所满足的Bessel函数,分析了在不同电参数下输出信号的模式及电路中的能量分配。研究结果表明,当电感变化到初始值的1/e所需时间与初始载波频率的乘积较大时,发生器的输出信号为振荡模式,且二者乘积越大,载波频率越高,对其辐射越有利。 展开更多
关键词 爆炸磁频率发生器 磁通压缩 电磁脉冲 振荡电流 载波
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电磁驱动产生超强磁场的参数优化设计 被引量：1
9
作者 邓爱东 张华 杨显俊 《高压物理学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第2期123-128,共6页
利用零维模型计算分析电磁驱动柱形薄套筒内爆压缩内嵌轴向磁场的过程。通过求解LC回路方程和套筒运动方程构成的方程组,得到3个无量纲参数(h,A,Π)的最优取值和磁通压缩过程的磁能转换效率。计算表明,在恒定电流驱动,且h<0.2情况下... 利用零维模型计算分析电磁驱动柱形薄套筒内爆压缩内嵌轴向磁场的过程。通过求解LC回路方程和套筒运动方程构成的方程组,得到3个无量纲参数(h,A,Π)的最优取值和磁通压缩过程的磁能转换效率。计算表明,在恒定电流驱动,且h<0.2情况下,套筒半径的压缩比可达10以上。在1MJ的驱动能量下,通过适当调节参数h、A和Π,使其接近最优取值,模拟产生了1 167T的超强磁场,同时磁能转化效率达到47.3%。计算结果和优化参数对内爆磁通压缩实验设计具有一定的理论指导意义。 展开更多
关键词 电磁内爆 磁通量压缩 超强磁场
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磁通压缩发生器数值模拟研究 被引量：1
10
作者 何勇 孔斌 《南京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第5期565-570,575,共7页
该文建立了磁通压缩发生器的等效电路模型,利用LS-DYNA中的分区算法结合任意拉格朗日-欧拉法(ALE)数值模拟了螺旋形磁通压缩发生器的电枢膨胀过程,得出了不同电枢材料、不同电枢几何尺寸和线圈尺寸下的电枢膨胀角。研究表明,在相同的炸... 该文建立了磁通压缩发生器的等效电路模型,利用LS-DYNA中的分区算法结合任意拉格朗日-欧拉法(ALE)数值模拟了螺旋形磁通压缩发生器的电枢膨胀过程,得出了不同电枢材料、不同电枢几何尺寸和线圈尺寸下的电枢膨胀角。研究表明,在相同的炸药参数和电枢几何尺寸下,铝电枢膨胀角大于铜电枢,且负载电感上产生的电压也大于铜电枢;铝电枢材料可提高装置的输出电压,而铜电枢材料则能增大脉冲宽度。该文研究可为非核爆磁通压缩发生器输出性能的理论计算提供必要参数,为电枢几何外形设计提供依据。 展开更多
关键词 磁通压缩 发生器 电枢 材料 电枢尺寸 膨胀角
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柱面内爆磁通量压缩实验中的磁扩散过程
11
作者 陆禹 肖波 谷卓伟 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期85-90,共6页
利用一维磁流体力学程序MC11D,对套筒材料为不锈钢的柱面内爆磁通量压缩实验进行了数值模拟,研究了其中的磁扩散过程。计算结果表明:当套筒空腔中的磁场被压缩到350T左右时,峭面磁扩散波开始形成,磁扩散波的波前从套筒内壁开始以0.75km/... 利用一维磁流体力学程序MC11D,对套筒材料为不锈钢的柱面内爆磁通量压缩实验进行了数值模拟,研究了其中的磁扩散过程。计算结果表明:当套筒空腔中的磁场被压缩到350T左右时,峭面磁扩散波开始形成,磁扩散波的波前从套筒内壁开始以0.75km/s的平均速度向外快速推进,给磁场的压缩带来了不利影响;随着套筒内壁温度迅速升高,内壁附近会形成一个电阻率仅有0.3mΩ·cm左右的等离子体保护层,又极大地减缓了空腔磁场向套筒中扩散的速度。在磁压缩过程中,峭面磁扩散波和等离子体层对于空腔磁场的扩散起着相反的作用,两者在发展的过程中相互竞争,在不同的阶段分别起着主导作用。 展开更多
关键词 流体力学 柱面内爆 磁通量压缩 准等熵压缩 非线性磁扩散 峭面波
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平面磁通量压缩流体动力学的数值模拟
12
作者 L.L.Altgilbers S.T.Wu Y.C.Xiao 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 1991年第4期297-308,共12页
磁压缩发电机(MCGS)是一种应用炸药爆炸压缩导体包围的磁场,从而产生几百兆高斯强磁场并可作为初级能源,产生几百兆焦耳的能量和兆安培的电流。Chernyshev等指出如作为初级能源做某些应用,产生兆安培电流脉冲的上升时间的数量级必须要... 磁压缩发电机(MCGS)是一种应用炸药爆炸压缩导体包围的磁场,从而产生几百兆高斯强磁场并可作为初级能源,产生几百兆焦耳的能量和兆安培的电流。Chernyshev等指出如作为初级能源做某些应用,产生兆安培电流脉冲的上升时间的数量级必须要达到微秒量级,但典型的一端燃烧型(end—burn)的磁压缩发电机电流脉冲的上升时间要几百微秒,所以不能满足要求,1978年Pavlovskii等提出应用轴上(axial initiation)起爆的磁压缩发电机,其上升时间可大为缩短。本文为应用数值模拟方法研究一端燃烧型和轴上起爆型两种磁压缩发电机的物理过程。 计算模型根据磁流体动力学理论,用二维平面模型,并假设初始磁场均匀分布在等离子体内。假设(x=L)的边界是固定的,在另一边界(x=0)上加压力脉冲.对一端燃烧磁压缩发电机,压力脉冲作用在另一边界的底部,该边界以(?)向上运动。对轴上起爆的磁压缩发电机则压力均匀地加在另一边上,应用理想磁流体动力学方程式组 和物态方程 T=(?)p/Rp 式中 D/Dt=(?)/(?)+(?)·▽ ρ,p,T,(?),R和γ相应地为密度,压力,温度,速度,磁感应强度,平均原子量,理想气体常数和比热比,计算时忽略了耗散效应如扩散和热传导等,以及其它外力如重力等。 计算程序基本上根据新发展的SINIL格式,用拉氏网格。 展开更多
关键词 磁通量 压缩 流体动力学 数值模拟
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电磁轨道炮军事应用综述 被引量：45
13
作者 吕庆敖 雷彬 +1 位作者 李治源 池小平 《火炮发射与控制学报》 北大核心 2009年第1期92-96,共5页
从电炮实用电源、电枢与烧蚀、复杂轨道设计、与线圈炮对比、磁场增强措施、应用要求和军事使用效果等角度分析了当前电磁轨道炮的技术特征。结论为:活塞式螺旋绕组磁通压缩发电机(MFCG)适合作轨道炮电源,该电磁轨道炮在采用固态电枢、... 从电炮实用电源、电枢与烧蚀、复杂轨道设计、与线圈炮对比、磁场增强措施、应用要求和军事使用效果等角度分析了当前电磁轨道炮的技术特征。结论为:活塞式螺旋绕组磁通压缩发电机(MFCG)适合作轨道炮电源,该电磁轨道炮在采用固态电枢、无烧蚀高效率、高射速、超高速发射小质量射弹方面有无可比拟的优势。通过对比分析了高空小质量弹丸与地面大质量射弹的弹道学特征,提出了轨道炮可能优先应用于高空飞机平台上用于自卫、防空、近程反导的电磁发射动能武器,它具有响应快、作战半径大、高精度、抗电磁干扰等优势,对未来作战效果和作战模式有广泛影响。 展开更多
关键词 电磁学 电磁发射 轨道炮 磁通压缩发电机 弹道学
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高增益螺旋形爆炸磁通量压缩发生器 被引量：16
14
作者 龚兴根 谢卫平 +3 位作者 蔡明亮 刘正芬 孙奇志 戴文锋 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第2期187-191,共5页
从爆炸磁通量压缩发生器的工作原理和有效利用炸药能入手，探讨爆炸磁通量压缩发生器运行性能的影响因素和设计制造过程应注意的问题。
关键词 爆炸 磁通量 压缩发生器 螺线管 高场效应
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电感储能脉冲功率调节系统的研究 被引量：10
15
作者 高顺受 杨礼兵 +2 位作者 陈英石 孙承纬 丁伯南 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第1期50-56,共7页
研制了一种小型的电感储能脉冲功率调节系统,它能把低阻抗的爆炸压缩装置的输出能量有效地转换成为适合于电子束和等离子体物理实验需要的高电压大功率脉冲。我们分析了以电爆炸丝断路开关为基础的电感储能功率调节系统,并给出了它的工... 研制了一种小型的电感储能脉冲功率调节系统,它能把低阻抗的爆炸压缩装置的输出能量有效地转换成为适合于电子束和等离子体物理实验需要的高电压大功率脉冲。我们分析了以电爆炸丝断路开关为基础的电感储能功率调节系统,并给出了它的工作性能及实验结果。当储能电感的磁通量达到0.1Wb时,在40Ω的负载电阻上可获得上升前沿为50ns、幅度大于600kV的脉冲电压。该系统结构紧凑,运行成本低,重复性好。已建立了该系统相应的理论模型和计算程序,数值模拟结果和实验结果一致。 展开更多
关键词 功率调节系统 电爆炸 爆炸磁压缩 高压脉冲
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圆柱型螺线管爆磁压缩发生器实验研究 被引量：7
16
作者 陈冬群 曹胜光 +2 位作者 刘永贵 张建德 钟辉煌 《电工电能新技术》 CSCD 2002年第3期49-52,共4页
本文简述了圆柱型螺线管爆磁压缩发生器的基本原理 ,并介绍了一种小型紧凑装置的参数设计 ,工艺要求和实验结果。该装置重约 7kg ,初始能量 1kJ ,在 0 .5 μH的负载上产生了 2 2 8 1kA的电流 ,电流放大倍数为 2 2 3倍 ,能量放大倍数... 本文简述了圆柱型螺线管爆磁压缩发生器的基本原理 ,并介绍了一种小型紧凑装置的参数设计 ,工艺要求和实验结果。该装置重约 7kg ,初始能量 1kJ ,在 0 .5 μH的负载上产生了 2 2 8 1kA的电流 ,电流放大倍数为 2 2 3倍 ,能量放大倍数为 12 5倍 ,电流上升时间为 37 7μs。 展开更多
关键词 圆柱型螺线管爆磁压缩发生器 实验 能量放大 脉冲功率电源 磁场冻结效应
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SF_6爆磁压缩发生器的高压绝缘实验研究 被引量：10
17
作者 陈冬群 曹胜光 +2 位作者 刘永贵 张建德 钟辉煌 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第6期9-9,19,共2页
从理论上分析了两级爆磁压缩发生器运行时的电压分布 ,从实验上用 SF6作为绝缘介质解决了爆磁压缩装置运行时高压击穿的难题。对爆磁压缩装置的研究和类似高压绝缘的问题具有借鉴意义。
关键词 爆磁压缩发生器 高压绝缘 实验 六氟化硫
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爆磁压缩装置经组合功率调节系统产生高电压的实验研究 被引量：9
18
作者 谢卫平 龚兴根 +8 位作者 郝世荣 孙奇志 刘烈峰 戴文锋 刘正芬 王敏华 韩文辉 戴英明 丁伯南 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第3期365-368,共4页
介绍了以爆磁压缩装置为脉冲功率能源 ,经变压器和爆炸金属丝断路开关组合功率调节系统 ,在电阻负载上产生高电压的实验研究。实验结果为 :在 1 0 0 Ω水电阻负载两端得到了约 80 0 k V的高电压脉冲 ,脉宽约 1 0 0 ns。
关键词 爆磁压缩装置 断路开关 变压器 高电压 电流
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螺线型爆磁压缩发生器工程计算 被引量：6
19
作者 苏建河 焦清介 陈曦 《火工品》 CAS CSCD 北大核心 2005年第1期9-12,共4页
根据发生器的等效电路模型,建立了单级爆磁压缩发生器运行时的电路方程;建立了接触磁通损失模型并推导了磁通损失等效电阻计算公式。根据电路方程和发生器电阻、电感和磁通损失等效电阻的计算公式编制了一个计算程序,利用该程序对文献... 根据发生器的等效电路模型,建立了单级爆磁压缩发生器运行时的电路方程;建立了接触磁通损失模型并推导了磁通损失等效电阻计算公式。根据电路方程和发生器电阻、电感和磁通损失等效电阻的计算公式编制了一个计算程序,利用该程序对文献介绍的某分段变螺距的圆柱型爆磁压缩发生器进行了计算,结果表明,该计算程序能很好地预测发生器的性能并验证接触磁通损失模型的可行性。 展开更多
关键词 爆磁压缩发生器 工程计算 螺线型 等效电路模型 电阻计算公式 电路方程 损失模型 计算程序 公式编制 等效电阻 磁通 圆柱型 变螺距 电感
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输出能量20kJ,脉宽10μs的爆磁压缩电流发生器实验研究 被引量：6
20
作者 孙奇志 龚兴根 +4 位作者 谢卫平 刘正芬 戴文峰 池原 付嵩 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第4期625-628,共4页
8- 6型爆磁压缩电流发生器由两级间接馈电式螺旋线圈及中心爆炸管电枢组成 ,前级进行能量放大 ,后级进行脉冲压缩及功率放大。多次实验表明 :8- 6型爆磁压缩电流发生器能在 5 μH电感性负载上产生约 10 0 k A脉冲电流及超过 2 0 k J能... 8- 6型爆磁压缩电流发生器由两级间接馈电式螺旋线圈及中心爆炸管电枢组成 ,前级进行能量放大 ,后级进行脉冲压缩及功率放大。多次实验表明 :8- 6型爆磁压缩电流发生器能在 5 μH电感性负载上产生约 10 0 k A脉冲电流及超过 2 0 k J能量 ,有效脉宽 10 μs。 8- 6型爆磁压缩电流发生器具有高输出能量及很好的稳定性 ,它在产生脉冲高电压应用领域具有广泛的前景。 展开更多
关键词 实验研究 脉冲功率技术 爆炸电源 爆磁压缩发生器
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