中国工程物理研究院 流体物理研究所， 四川 绵阳 621900
500 kV全固态Marx发生器采用Z型电路结构，以28个最大工作电压达22 kV、满载最高连续重复运行频率达200 Hz的绝缘栅双极型晶体管组件作为脉冲控制开关，采用以金属化膜电容器和线绕电感构成的梯形脉冲形成网络作为储能和脉冲形成器件。目前已实现500 kV脉冲输出，在50 Hz的重复频率下实现数十个脉冲的猝发输出。该发生器的输出脉冲电压峰值与已有文献报道的最高功率固态Marx发生器技术指标相近，输出脉冲电流峰值提高1倍，达到1000 A，发生器输出脉冲功率峰值达到500 MW。在采用电容器作为储能元件时，此Marx发生器输出脉冲宽度可在3～10 μs范围内连续调整。
全固态 Marx发生器 绝缘栅双极型晶体管 重复频率 all-solid-state Marx generator isolated gate bipolar transistor repetitive rate
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介绍了所研制的脉冲功率装置的组成、脉冲形成单元的设计以及脉冲形成单元实验研究结果.研究了包含脉冲形成线的绝缘设计校验、装置的脉冲形成单元的抖动及其与主同步开关击穿延迟时间的抖动和脉冲输出开关的抖动的关系.实验结果表明:在3.6 MV脉冲电压作用下,脉冲形成线的前后尼龙隔板未出现表面闪络等绝缘问题,脉冲形成线的绝缘满足设计要求.主同步开关的抖动1.6 ns,脉冲输出开关的抖动小于3.1 ns,脉冲形成单元的整体抖动小于3.0 ns,满足装置同步性能要求.
脉冲功率技术 脉冲形成单元 激光触发开关 输出开关 抖动
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基于激光等离子体和过电压波击穿原理研制了应用于高功率"Z-pinch"装置的22级5 MV激光触发多级多通道开关,采用钳位环技术解决了狭小空间的匀场问题,过压自击穿间隙场分布不均匀度约为0.080,激光触发间隙场分布不均匀度约为0.056,由绝缘部件沿面电场强度决定的系统安全系数约为0.8.根据J.C.Martin公式和静电场分析计算结果,解决了高功率"Z-pinch"装置主开关及开关区的工程设计问题.
激光触发多级多通道开关 开关区 钳位环 绝缘 电场分布
对用于制作光纤光栅的Talbot干涉仪进行了分析.当考虑准分子激光器的空间相干性和时间相干性时,几何光学中的光线法并不能给出Talbot干涉仪干涉场的真实强度分布情况,而通过光的电磁理论,则可以提供对干涉场的详细?枋?基于电磁理论,建立了一个Talbot干涉仪干涉场计算模型,并首次将Talbot干涉仪的反射镜转角作为模型计算参数加以考虑,随后进行了一系列的计算.计算结果显示了干涉场的分布,同时表明空间相干性对Talbot干涉仪的近场干涉和远场干涉影响都很大,其中远场干涉对空间相干性的要求更严格,且对于远场干涉,反射镜转角的影响不可忽视.
Talbot干涉仪 布喇格光纤光栅 干涉 空间相干 Talbot interferometer Fiber Bragg grating Interference Spatial coherence
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研究了激光触发多级多通道开关的触发延迟时间及其抖动与激光脉冲能量等实验参量的依赖关系,建立了零维数值模拟模型对实验现象进行了理论解释.实验结果表明:触发延迟时间及其抖动随激光脉冲能量、工作电压、气压上升呈下降趋势;随SF6-N2混合气中SF6体积百分含量上升呈上升趋势.欠压比大于等于90%时200kV原理型激光触发多级多通道开关触发延迟时间抖动小于1ns.
激光触发 多级开关 触发延迟 抖动 数值模拟 Laser-triggered Multi-stage switch Delay Jitter Numerical simulation
介绍基因芯片共焦扫描仪的系统结构和工作原理,讨论基因芯片共焦扫描仪的光学成像系统二维分辨率与信噪比之间的定量关系.所得出的结果对于选择共焦显微成像系统的参数和评价共焦显微成像系统的性能具有重要的意义.
基因芯片 扫描仪 分辨率 信噪比 显微成像 gene chip scanner resolution signal-to-noise ratio microscope imagery
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研究了200kV激光触发多级多通道开关的运行机理,该开关在直流电压下以四倍频Nd:YAG激光器为触发源进行的实验结果表明:开关触发延迟时间及其抖动随开关电压、激光能量和充气压力上升呈指数下降趋势,对混合气体则随气体密度上升而上升.随透镜焦距的增大延迟时间及其抖动呈上升趋势.该开关实现了多通道放电.
延迟时间 抖动 多通道 触发阈值 激光触发 Delay Jitter Multi-channel Threshold Laser triggering
The Key Laboratory of Optoelectronics Information Science & Technology, EMC,The Institute of Contemparary Optical Instruments Engineering,Tianjin University, Tianjin 300072, China
Chinese Journal of Lasers B
2002, 11(5): 347
