中国工程物理研究院 应用电子学研究所，四川 绵阳 621900
介绍了中国工程物理研究院应用电子学研究所针对磁约束聚变装置电子回旋共振加热（ECRH）系统、重离子加速器电子回旋共振（ECR）离子源以及前沿科技探索应用研制的28 GHz/50 kW连续波回旋管最新实验结果。研究团队在2019年该回旋管实现50 kW/30 s运行的基础上，通过结构优化和稳定性设计验证，最终实现了在10～50 kW功率范围多个功率水平的稳定长时间连续运行，典型运行结果为16 kW/3000 s、26 kW/900 s、46 kW/1800 s、50 kW/300 s，特别在输出功率32 kW连续稳定工作了400 min。这是国内首次研制出小时级连续工作的中等功率回旋管。
回旋管 电子回旋共振加热 ECR离子源 连续波 磁约束聚变 gyrotron electron cyclotron resonance heating ECR ion source continuous wave magnetic confinement fusion 强激光与粒子束
2024, 36(3): 033001
强激光与粒子束
2023, 35(8): 083004
强激光与粒子束
2023, 35(2): 023001
强激光与粒子束
2022, 34(4): 043005
强激光与粒子束
2021, 33(3): 039001
中国工程物理研究院 应用电子学研究所, 四川 绵阳 621900
研制出国内首支基于电子回旋加热应用的28 GHz/50 kW准光输出大功率连续波回旋管。该回旋管采用了双阳极磁控注入枪, TE02模式谐振腔, 内置准光模式变换器, 单级降压收集极。回旋管采用无液氦制冷超导磁体提供稳态磁场。实验中成功实现54.8 kW/1 s短脉冲输出和45.8 kW/30 s的连续波输出, 工作频率为28.08 GHz, 总效率达到57%。
回旋管 电子回旋加热 连续波 准光输出 gyrotron 28 GHz 28 GHz electron cyclotron heating continuous wave quasi-optical output 强激光与粒子束
2019, 31(6): 060101
中国工程物理研究院 应用电子学研究所, 高功率微波技术实验室， 四川 绵阳 621900
介绍了一种基于空芯变压器的三谐振高压脉冲变压器。通过对三谐振脉冲变压器无损等效电路的理论分析，给出了在回路本征频率1∶2∶3时，电路各参数的关系及输出电压解析表达式，此条件下负载电压最大值为空芯变压器次级高压输出电压的2.77倍。根据理论分析及电路模拟的结果，提出了适用于三谐振脉冲变压器的设计方法——迭代模拟法，并采用迭代模拟的方法在研制的空芯变压器基础上研制了一台基于三谐振脉冲变压器的脉冲功率源，进行了实验研究。实验结果表明:所研制的三谐振脉冲变压器输出电压的最大值可以达到锥形高压绕组输出电压的2倍，系统最大工作电压约为600 kV，与理论分析的结果相吻合,说明将任意一台双谐振脉冲变压器改造成三谐振脉冲变压器具有可行性。
三谐振脉冲变压器 空芯变压器 调谐电感 分布电容 triple resonance pulse transformer air-cored transformer tuning inductor distributed capacitance
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
介绍了螺旋线型空芯脉冲变压器的基本理论及设计中的关键技术，设计了一台高变比螺旋线型空芯脉冲变压器，此空芯变压器初级为紫铜皮沿绝缘外筒内壁螺旋绕制三匝，次级为锥形高压绕组，约1 800匝。其初级充电电压只需要几kV，因此初级开关采用可控硅，而不需要晶闸管，这样将使初级回路及初级电容体积大大减小。 对设计的空芯变压器进行了模拟计算和实验研究， 实验结果表明： 在初级储能电容充电为2 400 V时，变压器次级所接形成线负载的输出电压达到900 kV，充电时间约为32.6 μs。
空芯变压器 锥形绕组 高变比 螺旋线型 air-cored transformer conical winding high turn ratio helical line
中国工程物理研究院 应用电子学研究所, 四川 绵阳 621900
从理论上分析了激磁电感对直线变压器驱动源输出脉冲波形顶降的影响, 使用Pspice软件对理论计算结果进行了模拟验证。理论计算和模拟分析的结果均表明：激磁电感越小, 输出脉冲波形的顶降越明显。设计了50 A的偏磁电路并进行了实验, 在重复频率为20 Hz时直线变压器驱动源工作稳定, 输出脉冲波形前沿约35 ns, 平顶约130 ns, 幅值约125 kV。与未加偏磁电路的实验结果相比, 顶降明显减小(小于5%), 实验结果与理论计算和模拟分析结果基本一致。
激磁电感 直线变压器驱动源 顶降 磁滞回线 magnetizing inductance linear transformer driver waveform drop hysteresis loop 强激光与粒子束
2010, 22(12): 3062
中国工程物理研究院 应用电子学研究所,四川 绵阳 621900
运用超辐射机理,通过粒子模拟设计了X波段超辐射相对论返波管,并在小型Tesla脉冲源平台上开展了实验研究。通过空间功率积分和直接对辐射微波时域波形的分析得到实验结果:在束压350 kV、束流4.8 kA、脉宽3.1 ns、引导磁场2.2 T条件下,产生的微波辐射功率1.4 GW,中心频率9.36 GHz,脉宽500~700 ps,辐射模式为TE11,能在重复频率100 Hz下稳定运行。功率转换效率超过80%。实验结果与粒子模拟结果比较吻合,成功实现了在短脉冲条件下产生重复频率、亚纳秒脉宽、GW级微波辐射。
超辐射 相对论返波管 亚纳秒 高功率微波 superradiance relativistic backward wave oscillator subnanosecond high power microwave
