首页 > 论文 > 强激光与粒子束 > 28卷 > 4期(pp:45004--1)

LTD模块串联装置中部分模块不工作时的输出性能

Performance of 10-stage LTD generator with some malfunctioning stages

  • 摘要
  • 论文信息
  • 参考文献
  • 被引情况
  • PDF全文
分享:

摘要

基于10级模块串联的1 MV快脉冲直线型变压器驱动源装置,分别开展了1~3个模块在不充电或不触发时装置的整体输出参数测试。结果表明,在二极管负载阻抗基本不变的情况下,装置输出电流和电压降低的数值约为故障模块数与总模块数的比值。与所有模块正常工作时相比,脉冲上升时间分别增加10,22和32 ns,脉冲宽度分别增加13,23和48 ns。根据电路分析以及模块实际电参数建立了装置的等效电路模型,模拟得到的不同数量模块不工作时的输出电压变化趋势与实验结果基本一致,并利用电路模型对故障模块中开关两端的电压进行了模拟和分析。

Abstract

The performance of the 10-stage LTD generator is investigated in experiments with some stages uncharged or untriggered. The result shows that both the current and the voltage decrease by almost 10%, 20% and 30%, the pulse rise-time increases by 10, 22 and 32 ns and the pulse width increases by 13, 23 and 48 ns, for 1, 2 and 3 malfunctioning stages respectively. Compared with the LTD generator in good condition, the equivalent circuit simulation of the LTD generator working abnormally demonstrates that the variation trends of the current and the voltage in the load agree well with the experimental results. In addition, the induced voltage on the switch in the malfunction stage is simulated and analyzed.

广告组1 - 空间光调制器+DMD
补充资料

中图分类号:TM836

DOI:10.11884/hplpb201628.045004

所属栏目:脉冲功率技术

基金项目:国家自然科学基金项目(51407171)

收稿日期:2015-09-18

修改稿日期:2015-11-20

网络出版日期:--

作者单位    点击查看

陈 林:中国工程物理研究院 流体物理研究所, 脉冲功率科学与技术重点实验室, 四川 绵阳 621999
蒋吉昊:中国工程物理研究院 流体物理研究所, 脉冲功率科学与技术重点实验室, 四川 绵阳 621999
邹文康:中国工程物理研究院 流体物理研究所, 脉冲功率科学与技术重点实验室, 四川 绵阳 621999
郭 帆:中国工程物理研究院 流体物理研究所, 脉冲功率科学与技术重点实验室, 四川 绵阳 621999
王 勐:中国工程物理研究院 流体物理研究所, 脉冲功率科学与技术重点实验室, 四川 绵阳 621999
赵 越:中国工程物理研究院 流体物理研究所, 脉冲功率科学与技术重点实验室, 四川 绵阳 621999
刘 瑜:中国工程物理研究院 流体物理研究所, 脉冲功率科学与技术重点实验室, 四川 绵阳 621999
王 杰:中国工程物理研究院 流体物理研究所, 脉冲功率科学与技术重点实验室, 四川 绵阳 621999
张元军:中国工程物理研究院 流体物理研究所, 脉冲功率科学与技术重点实验室, 四川 绵阳 621999
李 晔:中国工程物理研究院 流体物理研究所, 脉冲功率科学与技术重点实验室, 四川 绵阳 621999

联系人作者:陈林(chenlin_mail@21cn.com)

备注:陈林(1970-),男,博士,研究员,从事脉冲功率技术及其应用研究

【1】江伟华. 高重复频率脉冲功率技术及其应用: (5)脉冲叠加的意义[J]. 强激光与粒子束, 2013, 25(8): 1877-1882. (Jiang Weihua. Repetition rate pulsed power technology and its applications: (V) the implication of pulse adding. High Power Laser and Particle Beams, 2013, 25(8): 1877-1882)

【2】Kim A A, Kovalchuk B M, Bastrikov A N, et al. 100 ns current rise time LTD stage[C]//Proceedings of 13th IEEE International Pulsed Power Conference. 2001: 1491-1494.

【3】Mazarakis M G, Fowler W E, Long F W, et al. High current fast LTD driver development in Sandia Laboratory[C]//Proceedings of 15th IEEE International Pulsed Power Conference. 2005: 390-393.

【4】Leckbee J, Maenchen J, Johnson D L, et al. Design, simulation, and fault analysis of a 6.5-MV LTD for flash X-ray radiography[J]. IEEE Trans Plasma Sci, 2006, 34(5): 1888-1899.

【5】Kim A A, Sinebryukhov V, Bastrikov A N,et al. Design and first tests of five 100 GW fast LTD cavities driving an e-beam diode load[C]//Proceedings of 16th IEEE International Pulsed Power Conference. 2007: 144-147.

【6】Stygar W A, Cuneo M E, Headley D I, et al. Architecture of petawatt-class Z-pinch accelerators[J]. Physical Review Special Topics-Accelerators and Beams, 2007, 10: 030401.

【7】Lechien K, Mazarakis M G, Fowler W E, et al. A 1-MV, 1-MA, 0.1-Hz linear transformer driver utilizing an internal water transmission line[C]//Proceedings of 17th IEEE International Pulsed Power Conference. 2009: 1186-1191.

【8】陈林, 王勐, 邹文康, 等. 中物院快脉冲直线型变压器驱动源技术研究进展[J]. 高电压技术, 2015, 41(6): 1798-1806. (Chen Lin, Wang Meng, Zou Wenkang, et al. Recent advances in fast linear transformer driver in CAEP. High Voltage Engineering, 2015, 41(6): 1798-1806)

【9】陈林, 邹文康, 谢卫平, 等. 1 MV/100 kA快脉冲直线型变压器驱动源装置设计[J]. 高电压技术, 2012, 38(4): 935-940. (Chen Lin, Zou Wenkang, Xie Weiping, et al. Design of the 1 MV/100 kA fast linear transformer driver generator. High Voltage Engineering, 2012, 38(4): 935-940)

【10】陈林, 谢卫平, 邹文康, 等. 100 GW快脉冲直线型变压器功率源[J]. 强激光与粒子束, 2012, 24(3): 651-654. (Chen Lin, Xie Weiping, Zou Wenkang, et al. 100 GW fast linear transformer driver generator. High Power Laser and Particle Beams, 2012, 24(3): 651-654)

【11】张元军, 陈林, 王杰, 等. 光纤探测诊断100 kA-LTD模块开关的同步性[J]. 强激光与粒子束, 2013, 25(2): 527-530. (Zhang Yuanjun, Chen Lin, Wang Jie, et al. Discharge synchronization of 10 switches in 100 kA-LTD module diagnosed by optic fiber array. High Power Laser and Particle Beams, 2013, 25(2): 527-530)

【12】曾正中. 实用脉冲功率技术引论[M]. 西安: 陕西科学技术出版社, 2003. (Zeng Zhengzhong. Introduction of practical pulsed power technology. Xi’an: Shaanxi Science and Technology Press, 2003)

【13】王志国, 孙凤举, 邱爱慈, 等. FLTD磁芯脉冲损耗特性研究[J]. 应用物理, 2012, 3(1): 36-40. (Wang Zhiguo, Sun Fengju, Qiu Aici, et al. Study on loss characteristics of FLTD magnetic cores under fast pulsed voltage. Applied Physics, 2012, 3(1): 36-40)

【14】张国伟, 丛培天, 乔开来, 等. 脉冲磁化条件下非晶磁芯的损耗特性[J]. 强激光与粒子束, 2012, 24(5): 1247-1250. (Zhang Guowei, Cong Peitian, Qiao Kailai, et al. 100 GW fast linear transformer driver generator. High Power Laser and Particle Beams, 2012, 24(5): 1247-1250)
Kim A A, Mazarakis M G, Manylov V I, et al. Energy loss due to eddy current in linear transformer driver cores[J]. Physical Review Special Topics-Accelerators and Beams, 2010, 13: 070401.

引用该论文

Chen Lin,Jiang Jihao,Zou Wenkang,Guo Fan,Wang Meng,Zhao Yue,Liu Yu,Wang Jie,Zhang Yuanjun,Li Ye. Performance of 10-stage LTD generator with some malfunctioning stages[J]. High Power Laser and Particle Beams, 2016, 28(4): 045004

陈 林,蒋吉昊,邹文康,郭 帆,王 勐,赵 越,刘 瑜,王 杰,张元军,李 晔. LTD模块串联装置中部分模块不工作时的输出性能[J]. 强激光与粒子束, 2016, 28(4): 045004

您的浏览器不支持PDF插件,请使用最新的(Chrome/Fire Fox等)浏览器.或者您还可以点击此处下载该论文PDF