中国工程物理研究院 流体物理研究所， 中物院脉冲功率科学与技术重点实验室， 四川 绵阳 621999
为了测量电缆中传输的ns量级脉冲高电压，设计了自积分电容分压器并开展了频率响应特性分析。为分压器设计了不同的补偿电阻，并使用含有杂散参数的等效电路进行分析。仿真结果表明：分压器低频特性的主要影响因素是等效取样电阻与低压臂电容乘积得到的时间常数；高频特性主要受电容的杂散电感和取样电阻的杂散电容影响。增大时间常数扩展低频特性时，会导致杂散参数的影响加剧而使分压器高频特性变差。采用方波实验和扫频测量两种方法实测了不同参数分压器的频响特性。结果表明：补偿电阻为550 Ω的电容分压器频响上限超过2 GHz；但是低频特性不足，频率下限约为1.8 MHz；而补偿电阻为6.6 kΩ，且调整结构的电容分压器带宽为0.17~700 MHz，能够满足测试需求。
脉冲电压 电容分压器 频率响应 voltage pulse capacitive divider frequency response 强激光与粒子束
2018, 30(4): 045006
Author Affiliations
Abstract
1 National Engineering Laboratory for Fiber Optic Sensing Technology, Wuhan University of Technology, Wuhan 430070, China
2 Key Laboratory of Fiber Optic Sensing Technology and Information Processing, Ministry of Education, Wuhan University of Technology, Wuhan 430070, China
A field-programmable gate array (FPGA)-based large-capacity sensing network with ultra-weak fiber Bragg gratings (FBGs) is proposed and experimentally studied. The demodulation system is constructed to interrogate 1642 serial time-division-multiplexing FBGs with a peak reflectivity of about 40 dB and equal separations of 2.5 m. Two semiconductor optical amplifiers and an InGaAs linear sensor array controlled by an FPGA are introduced to the demodulation system to achieve fast, precise, and flexible interrogation. The low crosstalk and spectral distortion are investigated through both theoretical analysis and experiments.
060.3735 Fiber Bragg gratings 250.5980 Semiconductor optical amplifiers 060.4230 Multiplexing Chinese Optics Letters
2016, 14(1): 010601
1 中国科学技术大学 近代力学系， 合肥 230027
2 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
以“阳”加速器和PTS装置为驱动源，开了展单晶氟化锂(LiF，通光方向[100])窗口材料在准等熵压缩下的光学特性实验研究。应用全光纤激光多普勒探针系统(DPS，激光波长1550 nm)同时测量了Ly12铝材料电极加窗和未加窗的后界面速度历史，结合窗口材料修正方法获取了单晶氟化锂窗口材料在实验条件下折射率随密度的变化和界面粒子速度修正因子。每次实验可获取窗口材料样品的连续加载历史数据，进而处理得到LiF窗口材料在近50 GPa准等熵压力范围内的修正因子。结合拟合的线性关系，进一步处理获得了在实验过程中折射率随密度的变化。将这些实验结果与D.E. Fratanduono, Y. Ma, B.J. Jensen的对应数据比较，其中与光子多普勒测速系统 (PDV, 1550 nm)测量结果基本相符，不确定度与多次冲击实验得到的结果相当。
磁驱动准等熵 多普勒探针系统 单晶氟化锂 折射率变化 高压特性 magnetically driven quasi-isentropic compression Doppler pins system single-crystal LiF refractive index change characteristic under high pressure 强激光与粒子束
2014, 26(4): 045030
中国工程物理研究院 流体物理研究所, 四川 绵阳 621900
建立了Rimfire开关的串联间隙电路模型，将开关所有的杂散电容都包含在内，结合火花通道的传导特性，以PSpice软件为计算平台，对一个700 kV Rimfire型开关进行了模拟。由于开关所有间隙都具有独立的时间变化参数，因此串联间隙电路模型不但可以在宏观上表现出开关的特性，而且能够模拟开关任一部分的时变电压和电流，进而分析开关的内部工作过程。模拟结果表明：激光触发间隙导通而自击穿间隙不导通时，作用在开关上的总电压超过700 kV；开关正常工作时，作用在所有间隙上的电压均高频振荡衰减。
Rimfire开关 火花通道 串联间隙 电路模型 Rimfire switch spark channel cascade gaps circuit model
中国工程物理研究院 流体物理研究所,四川 绵阳 621900
介绍了Z箍缩初级实验平台激光触发系统的设计和单路样机验证实验结果。采用12台激光器、24个激光触发主开关来实现24路电流脉冲的精确同步,由Nd:YAG四倍频脉冲激光来触发开关,采用水平分光将一台激光器的激光脉冲等分为两束激光,激光聚焦后分别触发相邻的两路主开关。单路样机验证实验获得的激光脉冲的抖动极差小于等于3 ns,主开关的抖动极差小于等于5 ns,3台激光器之间的抖动极差小于等于3 ns。实验结果表明:在主Marx充电电压小于等于75 kV时,光路管道双隔离气室具有良好的绝缘性和密封性; 激光光路系统稳定可靠; 能量为100 mJ、脉冲宽度为7 ns的266 nm激光经过分光后，能够满足Z箍缩初级实验平台的设计要求。
激光触发开关 抖动 Nd:YAG激光器 Z箍缩 laser triggering switch trigger jitter Nd:YAG laser
中国工程物理研究院 流体物理研究所， 四川 绵阳 621900
对PTS装置的24台Marx发生器进行了独立调试实验，实验结果表明：在充电电压60 kV、工作欠压比62%条件下，24台Marx发生器的输出电压的时延在245～285 ns的范围内，时延最大差异为40 ns，时延抖动均小于10 ns。通过对PTS装置控制时序和中间储能器充电电压波形的分析，认为Marx发生器输出电压的时延差异在50 ns内，中间储能器上总的电压损失小于1%，对主开关的工作状态基本上没有影响。
Marx发生器 时延 抖动 电压损失 Marx generator delay time jitter voltage loss
中国工程物理研究院 流体物理研究所, 四川 绵阳 621900
在PTS单路样机上进行了4 MV水介质同轴-三平板型水介质自击穿开关实验研究, 开关由3个线性排列的球-板结构的电极间隙构成。根据PTS单路样机部件组成及其结构, 建立了单路样机Pspice全电路模型及开关等效电路。给出了开关在自击穿电压3.3 MV和2.9 MV状态下的电路模拟与实验对比, 模拟结果与实验结果一致。实验及模拟结果表明, 装置和开关模型与参数选取及设置合理, 水介质自击穿开关的参数与实际值相近。
同轴-三平板结构 自击穿开关 等效电路 coax-to-triplate configuration self-breaking switch equivalent electric circuits Pspice Pspice
