中国工程物理研究院 流体物理研究所, 中国工程物理研究院 脉冲功率科学与技术重点实验室, 四川 绵阳 621900
采用数值方法分析了阻抗各向同性、波速不变的变阻抗传输线(指数型、双曲型和线性型)的电压反射系数,得到了能量传输效率与归一化频率、阻抗变比之间的关系。结果表明,在低频条件下(归一化频率小于2),指数传输线的能量传输效率最高。计算了Z300装置变阻抗传输线的能量传输线效率,指数线为91.6%、双曲线为90.4%,圆锥线为91.2%。
变阻抗传输线 能量传输效率 指数线 线性线 双曲线 nonuniform transmission line energy efficiency exponential line linear line hyperbolic line 强激光与粒子束
2017, 29(6): 065001
为满足脉冲功率实验中对多路高电压纳秒矩形波激励的需求，研制了一台21路高电压纳秒矩形波发生器。此发生器由一个单路高电压纳秒矩形波脉冲发生器和一个21路分路器组成。其中单路高电压纳秒矩形波脉冲发生器可输出幅值约1.07 kV、半高宽约10 ns、上升沿约1.45 ns的矩形波脉冲。利用21路分路器可将该矩形波脉冲分为21路矩形波脉冲，测得每路脉冲幅值可达51 V，半高宽约为10 ns，上升沿约为2.25 ns。
方波发生器 分路器 电阻分压器 变阻抗传输线 Z箍缩 rectangle wave generator convertor resistive divider nonuniform transmission line Z-pinch 强激光与粒子束
2015, 27(4): 045004
利用CST微波工作室软件对新一代Z箍缩驱动装置中变阻抗传输线部分进行了三维电磁场仿真，建立了同轴型指数线模型，在外导体内半径保持100 mm不变、输入端特性阻抗0.203 Ω、输出端特性阻抗2.16 Ω、输入角频率14×106 rad/s的半正弦脉冲TEM波的情况下，发现传输过程中会产生少量非TEM模，线的尺寸变化越剧烈,产生的非TEM模能量越多。在传输线足够长的情况下，电磁场仿真得到的电压传输效率与电路仿真结果相差不到1%，因此可以用电路仿真结果代替电磁场仿真。
指数线 变阻抗传输线 电磁场仿真 TEM模 Z箍缩 exponential line nonuniform transmission line electromagnetic fields simulation TEM mode Z-pinch 强激光与粒子束
2014, 26(4): 045019
以传输线分布参数模型为基础，推导给出了Ｚ箍缩感兴趣条件下典型脉冲通过指数变阻抗传输线后脉冲波形和传输效率的级数近似解。分析了变阻抗传输线的阻抗变比、长度及脉冲形状和参数对传输效率的影响，以适合PW量级Z箍缩驱动源的水介质整体径向指数变阻抗传输线的参数组合为例计算给出了其传输效率。电压传输效率随传输线阻抗变比、长度增大而增加，随脉冲频谱向高频移动而增加；功率传输效率随传输线阻抗变化剧烈程度减小而增大，随脉冲频谱向高频移动而增大。给出了电压和功率传输效率的简化计算公式。
指数传输线 变阻抗传输线 传输线变压器 传输线阻抗变换器 脉冲传输 传输效率 Z箍缩等离子体驱动源 exponential transmission line variable-impedance transmission line transmission-line transformer transmission-line impedance transformer pulse transmission transmission efficiency Z-pinch plasma driver
