中国工程物理研究院,应用电子学研究所,四川,绵阳,621900
以"CHP01"加速器为实验平台,对自行研制的重复频率三电极气体开关的自击穿特性开展了实验研究.研究了开关自击穿特性与气压、气流流速、电极形状等因素的关系,并对实验结果进行了分析.结果表明:随着气压的升高,开关自击穿电压分散性变大;适当流速的气流有助于减小开关的自击穿分散性,但气流流速过大将加大自击穿分散性;当通过改变电极形状增大极间场增强因子时,开关电极间场增强因子变大,开关分散性减小,但平均自击穿电压有所降低.
高功率微波 重复频率 气体火花开关 自击穿 脉冲功率源
中国工程物理研究院,应用电子学研究所,四川,绵阳,621900
介绍了一种高工作电压、高重复频率的多通道气体开关的工作原理、设计方法及在SINUS-700加速器上开展的实验情况.初步结果表明,开关实现了工作电压1.15 MV、峰值电流约14.4 kA、重复频率100 Hz、工作范围64.5%的最大稳定运行参数,并实现了多通道放电.
高功率微波 重复频率 多通道气体开关 强流电子加速器
中国工程物理研究院,应用电子学研究所,四川,绵阳,621900
对一种高工作电压、高重复频率的三电极气体开关的优化设计方法进行了研究,包括绝缘结构的优化、最优触发孔径和触发电极位置的选取.采用设计开关开展了实验研究,并对实验结果进行了分析.结果表明,开关实现了工作电压1.1 MV,峰值电流约13.8 kA,重复频率100 Hz的最大稳定运行参数,性能满足设计要求;开关绝缘恢复性能良好,各次电压波形幅值均匀,分散性小,归一化标准偏差小于3%.
气体开关 高电压 加速器
1 中国工程物理研究院应用电子学研究所,四川,绵阳,621900
2 中国工程物理研究院研究生部,北京,100088
简要阐述了脉冲变压器型重复脉冲强流电子束加速器CHP01的组成、主要特点及工作原理,利用设计的重复脉冲强流电子束源进行了长时间运行实验研究,实验结果达到:在100 Hz重复频率下连续运行5 s,脉冲变压器能稳定输出电压1.15 MV,强流束二极管输出电压超过800kV、束流7 kA、脉冲宽度45 ns,阴极电子发射密度超过10 kA/cm2,且运行稳定可靠.利用该电子束源进行了X波段类周期慢波结构微波器件实验研究,在50 Hz重复频率下连续运行5 s,输出微波功率超过1 GW,脉冲宽度大于25 ns.
电子束 加速器 重复脉冲 脉冲变压器 Electron-beam Accelerator Repetition rate Pulsed transformer
中国工程物理研究院应用电子学研究所,四川,绵阳,621900
以"CHP01"加速器为实验平台,对自行研制的重复频率三电极气体开关的工作特性开展了实验研究,并对实验结果进行了分析.研究结果表明:开关在自击穿工作下的工作稳定性远小于触发工作时,开关工作范围与触发针位置和气压等因素有关;开关电压选择在自击穿电压的大约80%时,开关抖动小、误触发率低,具有较好的工作特性.
三电极气体开关 重复频率 气体火花开关 抖动 Trigatron Repetition rate Gas switch Jitter
中国工程物理研究院,应用电子学研究所,四川,绵阳,621900
从热力学的角度,对高功率气体火花开关的电极烧蚀过程进行了理论分析,建立了该烧蚀过程的简化数学模型并进行了数值求解;研究了电极烧蚀深度与密度、定压比热容、熔点、沸点、热导率、熔解热等电极材料特性参数的关系;比较了钨、铜、铝三种常用电极材料的耐烧蚀能力,结果表明钨的耐烧蚀能力最强,铜次之.
气体火花开关 电极烧蚀 时域有限差分 Gas spark gap switch Electrode erosion FDTD （Finite-Difference Time-Domain）
