国防科技大学 前沿交叉学科学院，长沙 410073
PFN-Marx发生器可同时实现升压和脉冲形成，具有紧凑的基因。特别是近年来脉冲储能技术的发展，使得直接利用PFN-Marx发生器驱动各类负载成为现实，因而PFN-Marx发生器逐渐成为国内外研究热点。对国内外的高功率紧凑PFN-Marx发生器的研究进展进行了系统介绍，评述其参数和结构特点。通过总结，从时间发展历程上看，PFN-Marx发生器采用高储能密度器件，装置的储能密度水平在不断地提高，尺寸紧凑化水平也在提高；在追求紧凑化的手段上，PFN-Marx发生器的空间结构的优化设计效果优于PFN网络拓扑参数的优化设计；PFN-Marx发生器采用波形优化方法具有较明显的收益，可有效降低装置紧凑化带来级间分布参数更强耦合的负面影响。同时论文探讨了PFN-Marx发生器的发展趋势，为PFN-Marx发生器的研究和技术路线探索提供参考和依据。
高功率 脉冲形成网络 PFN-Marx发生器 高储能密度 high power pulse forming network PFN-Marx generator high energy storage density 强激光与粒子束
2022, 34(7): 075001
国防科学技术大学 光电科学与工程学院, 长沙 410073
采用一种具有高储能密度的玻璃陶瓷板介质作为平行平板层叠Blumlein线(SBL)的储能介质, 设计了一种平行平板SBL。针对该SBL的特点, 设计了一种层叠轨道间隙触发开关。在实现多通道时, 模拟与实验研究结果均表明该开关的上升时间小于10 ns。为验证这种设计理念, 制造了一台2级平行平板SBL样机, 实验结果表明, 该结构适合于实现脉冲功率系统的模块化设计。
层叠Blumlein线 陶瓷储能介质 高储能密度 轨道间隙开关 触发开关 stacked Blumlein line ceramic storage dielectric high energy storage density rail-gap switch triggered switch
华中科技大学 电气与电子工程学院， 强电磁工程与新技术国家重点实验室， 武汉 430074
介绍了现有技术条件下脉冲电容器的各种性能参数及其测试方法，包括储能密度、寿命、保压性能、绝缘电阻等；同时介绍了元件的主要分析测试手段，如大电测试、保压测试等，并研究了后处理工艺、介质系统优化和绝缘系统优化对电容器性能的影响。在此基础上，面向不同应用条件如大电流放电、长寿命、真空环境等，对高储能密度脉冲电容器进行研究，并给出相应的性能参数、限制条件和发展前景。研究结果表明： 50 kV/20 μF的电容器，可实现120 kA/80 μs的大电流输出，并通过-50~60 ℃的高低温考核；基于绝缘系统优化的浸渍型脉冲电容器，充放电寿命为干式结构的2~3倍，储能密度为2.0 kJ/L时，寿命大于1 000次，储能密度为1.3 kJ/L时，寿命大于10 000次；1.4 kJ/L高储能密度电容器，可以工作在气压小于10-3 Pa的真空条件下，输出电流达100 kA。
脉冲电容器 高储能密度 寿命 大电流放电 pulsed power capacitors high energy storage density lifetime high current discharge
