通过对脉冲变压器原副边回路参数、绕组结构、铁心材料的优化设计，实现了小尺寸变压器对大电流三电极开关的触发。变压器空载输出可达40 kV，增加中间储能环节后，在大电流触发管的触发极可产生百A数量级的触发电流，可以实现触发管在较低的欠压比下稳定触发。通过对脉冲变压器绝缘结构的优化设计，确保了脉冲变压器在与触发管配合过程中可以承受其输出电缆折返射造成的过电压与反灌电流。
多原边 脉冲变压器 触发 Marx发生器 气体开关 触发管 multiple primary windings pulse transformer trigger Marx generator gas switch trigatron
根据Trigatron的触发要求设计了脉冲变压器型驱动源、三电极气体开关。在多种驱动模式下对三电极开关的自陡化参数进行统计分析，选择最优的自陡化工作模式。通过研究自陡化工作模式，优化了三电极开关工作极性、工作电场、紫外辐照强度和辐照时间。试验结果表明：增加陡化环节后，Trigatron的击穿概率有了明显提高，击穿时刻延迟和抖动明显降低，扩大了Trigatron稳定工作的欠压比范围。
三电极 气体开关 自陡化 抖动 紫外预电离 tri-electrode gas switch Trigatron trigatron self-steepening jitter UV radiation pre-ionization 强激光与粒子束
2011, 23(11): 2979
介绍了一种应用于高功率脉冲源的低电感、高通流能力、长寿命的同轴型电容器。通过理论计算，综合考虑电容器的工作电压、电感、通流能力、与开关的连接方式等，确定了电容器的芯子结构、绝缘子结构及电极结构。通过设计实验线路，测试了电容器的电压、电感、通流能力、寿命等参数。实验结果表明：电容器电容量1.5 μF，工作电压100 kV，工作电流250 kA，峰值电流大于300 kA，电容器电感小于20 nH，储能密度205 J/L，工作寿命大于6 000次。
低电感 高通流能力 长寿命 同轴型电容器 low-inductance high-current conducting ability long-life coaxial capacitor 强激光与粒子束
2011, 23(11): 2885
1 清华大学 工程物理系,北京 100084
2 西北核技术研究所,西安 710024
基于邻苯二甲酸氢铊(TAP)弯晶和软X射线分幅相机建立了一套4通道的时空分辨弯晶摄谱仪,测谱范围1 500-2 300 eV,时间分辨约2 ns。分析了谱仪各环节的信号传递和转换过程对系统谱响应的影响。利用该谱仪在“强光一号”加速器(约1.5 MA,80-100 ns)Al丝阵Z箍缩实验中获得了时间分辨及时间积分的Al等离子体K层辐射谱,记录到了类H、类He离子主要共振线及类Li、类He离子双电子复合伴线。将摄谱结果与分能区X射线图像进行了比较。时间分辨的发射谱相对强度与积分结果有明显不同,反映了等离子体在5-10 ns时间尺度上的电子温度和离子布居变化。
Z箍缩 K层辐射 弯晶谱仪 分幅相机 Z-pinch K-shell radiation curved crystal spectrometer frame camera
等离子体电离态分布是等离子体物理学中被广泛应用的重要物理量之一,而原子数据是电离态计算的前提.首先,利用Rubiano相对论性原子结构模型、Faussurier非相对论原子结构模型和高度简化的More模型,分别计算各种电离度的Fe离子能量.通过与自洽场结果的比较后认为,Faussurier模型给出的原子数据比较精确可靠.然后,再利用以上模型研究了局部热力学平衡Fe等离子体电离态随温度和密度的变化情况.计算结果表明,不同原子模型提供的原子数据对平均电离度的计算结果影响不大,但明显地影响等离子体中的离子丰度.本文对这些差异进行了物理分析.
原子模型 电离态 Saha方程 atomic model ionization state Saha equation 原子与分子物理学报
2008, 25(2): 241
对称脉冲强磁场发生器是一台能够产生周期为10 μs左右的强磁场装置,由10 μs的脉冲电容作为储能系统,平板传输线、电缆和气体开关作为传输系统,单匝线圈作为负载.为了使两个对称布置的负载能同时工作,设计了一个能同时输出8路脉冲信号的同步触发系统,其时间分散性约为20 ns.在常温常压下,当储能电容和同步触发系统分别加压到28 kV和49 kV并且气体开关工作气压为80 kPa时,线圈中心最大磁感应强度约为18 T.
脉冲功率源 脉冲强磁场 时间分散性 同步触发系统
介绍了多级多通道气体开关的实验研究工作.开关在电脉冲触发(触发脉冲幅值85 kV)条件下,工作电压在1.0～2.0 MV范围内能够正常工作.自击穿实验验证了Bradley经验公式对于这种开关的适用性,外触发实验研究得到了开关的触发特性.结果表明:开关击穿延时小于100 ns,抖动小于8 ns;3个开关击穿时刻之间的极差小于10 ns.
脉冲功率源 多级多通道气体开关 闪光二号加速器 延时 抖动
中心势近似下径向Dirac方程的求解是相对论性原子(离子)结构计算的基础.本文通过相对论性方程中径向波函数大分量与非相对论方程径向波函数的类比,提出了径向Dirac方程的一种数值解法.为了验证数值解法的精度和可靠性,首先将数值结果与类氢势作用下的解析解进行比较.然后,将这种算法扩展到基于解析势的相对论性原子结构计算中,并将计算出的总能量与实验结果和其他方法得到的结果进行对比.
Dirac方程 数值解 解析势 原子总能量 原子与分子物理学报
2007, 24(4): 709
半解析求解平均原子模型方法充分利用了已知精确波函数的解析性质,通过对平均原子模型中势函数的数值拟合,就得到仅含一个数值因子的半解析波函数以及相应的能量本征值.本文列出了等离子体中相对论性平均原子模型的诸方程,特别注意方程求解技术和程序设计中的一些细节.与完全数值解以及其他类似模型得到的数值解进行的比较表明,在较高温度条件下半解析结果的精度是相当高的,求解的效率也很高.此外还对物理模型中某些缺陷进行了分析.
等离子体 平均原子模型 半解析波函数 原子与分子物理学报
2007, 24(2): 362
报导了一种高压串级延迟击穿(DBD)开关在快脉冲触发源中的应用,介绍了脉冲源的电路结构和工作原理,并将DBD开关成功应用于快前沿脉冲触发源,获得了明显的脉冲陡化效果.串级DBD开关的级数为15级,直流击穿电压45 kV,脉冲工作电压60 kV,脉冲前沿由95 ns减小到21.5 ns,脉冲宽度50 ns.
延迟击穿开关 脉冲触发源 脉冲变压器 脉冲陡化 强激光与粒子束
2007, 19(10): 1744
