强激光与粒子束
2024, 36(1): 013009
1 国防科技大学 前沿交叉学科学院,长沙 410073
2 脉冲功率激光技术国家重点实验室,长沙 410073
脉冲功率技术的重要发展方向是高功率密度、紧凑小型化和高稳定可靠。液体介质由于具有绝缘强度高、易流动、快恢复、散热性好等方面的特点,广泛应用于脉冲形成线型紧凑小型脉冲功率源的电容储能器件作为储能介质。主要围绕紧凑小型脉冲功率源ARC系列的技术难题,开展了关键技术、系统研发及其工程应用等方面的工作。首先,提出了基于液体介质和慢波结构的形成线,采用场均匀和绝缘配合技术,研制出紧凑小型脉冲功率源ARC-01和ARC-02,输出功率1~2 GW、脉冲宽度5~30 ns、重复频率1~100 Hz,紧凑化水平较国际先进同类装置最多提高了2倍。之后,以凑小型脉冲功率源为核心搭建液体介质击穿测试平台,针对变压器油、蓖麻油、甘油、碳酸丙烯酯等常见液体介质,开展了微秒脉冲击穿特性研究,采用统计分析方法建立了数据库,以“小成本”换取“高可靠性”;并采用超高速光学诊断方法,将击穿瞬间流注、冲击波、亚微观断裂面产生、传播、截止过程与张力理论结合,建立了液体介质击穿物理模型。最后,成功将紧凑小型脉冲功率源应用于驱动宽带/窄带微波产生、碳纤维阴极稳定性及寿命测试。
脉冲功率源 脉冲功率技术 紧凑 小型 液体介质 pulsed power source pulse power technology compactness small-sized liquid dielectric 强激光与粒子束
2022, 34(7): 075016
国防科技大学 前沿交叉学科学院,长沙 410073
PFN-Marx发生器可同时实现升压和脉冲形成,具有紧凑的基因。特别是近年来脉冲储能技术的发展,使得直接利用PFN-Marx发生器驱动各类负载成为现实,因而PFN-Marx发生器逐渐成为国内外研究热点。对国内外的高功率紧凑PFN-Marx发生器的研究进展进行了系统介绍,评述其参数和结构特点。通过总结,从时间发展历程上看,PFN-Marx发生器采用高储能密度器件,装置的储能密度水平在不断地提高,尺寸紧凑化水平也在提高;在追求紧凑化的手段上,PFN-Marx发生器的空间结构的优化设计效果优于PFN网络拓扑参数的优化设计;PFN-Marx发生器采用波形优化方法具有较明显的收益,可有效降低装置紧凑化带来级间分布参数更强耦合的负面影响。同时论文探讨了PFN-Marx发生器的发展趋势,为PFN-Marx发生器的研究和技术路线探索提供参考和依据。
高功率 脉冲形成网络 PFN-Marx发生器 高储能密度 high power pulse forming network PFN-Marx generator high energy storage density 强激光与粒子束
2022, 34(7): 075001
强激光与粒子束
2022, 34(4): 043004
强激光与粒子束
2021, 33(9): 093002
1 天津大学精密仪器与光电子工程学院光电信息技术教育部重点实验室,天津大学光纤传感研究所天津市光纤传感工程中心, 天津 300072
2 太原理工大学物理与光电工程学院新型传感器与智能控制教育部与山西省重点实验室, 山西 太原 030024
3 山东航天电子技术研究所, 山东 烟台 264000
提出一种基于线性调频(LFM)脉冲边带调制的光纤分布式传感动态应变范围扩展方法,基于调频带宽与相干时域信号包络平移量之间的反比特性, 通过在单脉冲内产生具备不同调频带宽的多调制边带进行传感,对各边带的相干时域信号进行数字带通滤波和分解,以实现对不同动态应变范围事件的同时测量。实验中分别使用调频带宽为40 MHz和200 MHz的LFM信号对边带进行调制,结果表明系统可以同时测量最大幅值为7 nε和350 nε的正弦动态应变事件,这为光纤分布式声传感系统提供一种动态范围拓展方案。
光纤光学 光纤分布式声传感 线性调频脉冲 边带调制 动态范围 光学学报
2021, 41(13): 1306008
强激光与粒子束
2020, 32(2): 025003
国防科技大学 前沿交叉学科学院, 长沙 410073
为满足某强电磁脉冲辐射系统对轻小型脱离地面脉冲电源的应用需求,研究了一种微型动态级联爆磁压缩发生器。首先介绍了该发生器的结构参数,然后利用基于等效电路的数值计算模型对该发生器电路参数和输入输出电流进行了模拟计算,最后以蓄电池供电的初始能源为发生器提供初始种子电流,对发生器输出特性进行了爆轰实验。实验结果表明,发生器在1.44 μH电感负载上产生脉冲电流峰值达到49 kA,电流上升时间5.2 μs,能量放大约7.8倍。
爆磁压缩发生器 电流脉冲 电容器组 蓄电池 脱离地面电源 explosively-driven magnetic flux compression gener current pulse capacitor bank battery off-ground power supply 强激光与粒子束
2018, 30(8): 085002
1 山东航天电子技术研究所, 山东 烟台 26467
2 山东航天电子技术研究所, 山东 烟台 264670
本文提出一种基于立体视觉的空间非合作航天器相对位姿自主测量方法, 用以解决在轨捕获中非合作航天器的相对位姿测量问题。该方法以航天器本体和星箭对接环作为识别特征, 识别过程无需人员参与; 同时, 提出一种基于空间几何约束的特征匹配方法, 运用空间几何约束引导匹配, 在完成匹配的同时可直接获取特征的三维信息, 实现特征匹配与重构的一体化; 最后, 利用空间向量对非合作航天器的相对位姿参数进行解算, 充分利用冗余信息, 以提高解算精度。实验结果表明, 在航天器本体尺寸为280 mm、相对距离为2 m的条件下, 本文方法的姿态测量误差小于1.5°, 位置测量误差小于4 mm, 能够满足空间非合作航天器在轨捕获的相对位姿测量要求。
在轨捕获 位姿测量 非合作航天器 空间几何约束 on-orbit capture measurement of attitude and position non-cooperative spacecraft spatial geometry constraint