以强光一号等离子体源(电缆枪)为研究对象，采用电荷收集器(法拉第杯)对强光一号等离子体源性能参数进行测量。实验结果表明：等离子体发射密度与电缆等离子体枪枪芯到枪口的距离正相关，而发射速度与电缆等离子体枪枪芯到枪口的距离负相关；增大电缆枪驱动电压时，等离子体发射密度增速远小于驱动电流增速。重复性研究表明，对由数十支电缆枪组成的等离子体源而言，单支电缆枪放电分散性对其输出等离子体整体分布均匀性影响不大。不确定度分析表明，通过多次重复实验求平均值，可以有效减小实验结果的不确定度，发射密度测量结果的合成标准不确定度在10%以内。
等离子体断路开关 电缆等离子体枪 等离子体密度 等离子体喷射速度 plasma opening switch cable plasma gun plasma density plasma ejection velocity
1 中国科学院 电工研究所,北京 100080
2 哈尔滨工业大学 电气工程系,哈尔滨 150001
提出了新型筒状双层闪络板等离子体枪及其驱动电路的设计方案。枪内层接脉冲高压,均布160个电弧点,每个电弧点由中心焊盘及填充TiH2粉末的外围凹槽组成,TiH2粉末用硅酸钠粘接于凹槽中;通过100 Ω电阻连接每个高压焊盘与接地端,电极间隙中产生等离子体。通过放电实验得出:当由3 kV,20 μF电容器驱动时,脉宽为1.5 μs、幅值约150 A的电流通过枪,产生的等离子体密度为1013~1014 cm-3,存在时间0.5 μs,等离子体定向速率达到5 cm/μs。实验证明:该闪络板等离子体枪可靠性强,可重复产生均匀等离子体。
闪络板等离子体枪 双层闪络板 氢化钛 等离子体 表面闪络 flashboard plasma gun double-layer fbashboard titanium hydride plasma surface flashover
中国工程物理研究院流体物理研究所,四川,绵阳,621900
开展了驱动电流为45,75和105 kA以及阴极直径分别为φ20 mm和φ40 mm下的等离子体断路开关性能实验研究.结果表明:随着发生器驱动电流增加,负载电流上升时间逐渐减小,最高电压倍增系数逐渐增加.与阴极直径为φ20 mm的等离子体开关相比,阴极直径为φ40 mm的等离子体开关导通时间和负载电流上升时间增加,开关电压和电流转换效率降低.实验获得的最高电压倍增系数和电流转换效率分别为4.9和97%,负载电流上升时间小于100 ns.
等离子体断路开关 等离子体枪 触发延时 Plasma opening switch Plasma gun Time delay 强激光与粒子束
2005, 17(10): 1573
中国工程物理研究院,流体物理研究所,四川,绵阳,621900
研制了最大导通电流约为100 kA的微秒导通时间等离子体断路开关,开展了该导通电流下的等离子体断路开关性能实验,得到的负载电流上升时间为54～76 ns,最高开关电压为1.38 MV,最高电压倍增系数达到4.9.建立了导通阶段开关区等离子体运动的二维雪耙模型,初步数值模拟结果表明,该模型对目前开展的实验有较好的预估能力.
等离子体断路开关 等离子体枪 延时 等离子体密度 二维雪耙模型 Plasma opening switch Plasma gun Time delay Plasma density 2D snowplow model
中国工程物理研究院,流体物理研究所,四川,绵阳,621900
研制了可工作在长导通时间(约1μs)的等离子体断路开关,实验研究了等离子体源参数,包括等离子体枪与主回路之间的触发延时、等离子体枪的工作电压以及等离子体枪的数目对开关性能的影响规律。研究结果表明,开关导通时间和开关电压随触发延时、枪工作电压和数目的增加而增加,但当开关导通时间接近主回路电流四分之一周期时,开关电压呈下降趋势。当Marx发生器工作电压为120kV且采用4个等离子体枪时,实验获得的最大电压倍增系数约为1.8。
等离子体断路开关 等离子体枪 延时 导通时间 Plasma erosion opening switch Plasma gun Time delay Cenduction time
