西北核技术研究所, 强脉冲辐射环境模拟与效应国家重点实验室, 西安 710024
研制了一种电晕放电均压的小型多间隙串联气体开关, 分析了电晕放电在开关工作过程中的作用, 开展了开关自击穿特性、电晕放电伏安特性、针尖烧蚀以及开关寿命测试等特性实验。结果表明: 老练后开关自击穿电压标准偏差小于3.5%, 电晕均压效果明显; 随着放电次数增加, 电晕针尖逐渐钝化, 触发性能变化不大; 开关电晕放电电流随耐受电压升高增大, 增长趋势逐渐变快; 开关充400 kPa干燥空气, ±100 kV工作电压下开关放电50 000次以上, 触发性能稳定, 触发击穿时延抖动约4.3 ns, 自放电概率低于1×10-4。
快脉冲直线变压器驱动源 多间隙串联气体开关 自击穿 伏安特性 电晕放电 烧蚀 fast linear transformers driver multi-gap gas switch self-breakdown voltage-current characteristics corona discharge needle erosion 强激光与粒子束
2016, 28(7): 075009
西北核技术研究所, 强脉冲辐射环境模拟与效应国家重点实验室, 西安 710024
建立了包含开关放电分散性的电路模型，模型通过电压控制开关和自击穿开关模型的结合，可对开关抖动及支路间放电的相互影响进行模拟，利用研制的300 kA单级直线型变压器驱动源(FLTD)模块进行了实验验证，模拟结果与实验相吻合。进而针对设计的20支路FLTD模块建立了电路模型，模拟分析了模块支路开关放电分散性对输出电流峰值和上升沿的影响，模拟结果表明，开关抖动小于5 ns时对模块输出影响较小。
直线型变压器驱动源 同步放电 触发 多间隙串联气体开关 linear transformer driver synchronously discharge triggering multi-gap gas switch 强激光与粒子束
2014, 26(10): 105001
介绍了14支路并联的300 kA百ns直线型变压器驱动源单级模块的结构和关键部件。模块通过采用双端引出电极电容器以及小型多间隙串联气体火花开关，可以并联更多的支路数，减小回路电感，提高储能密度；通过采用非晶磁芯，减小磁芯损耗，提高模块耦合效率。实验研究了初级气体开关工作系数对模块输出的影响，实验结果表明：模块开关电压工作系数达到0.7，多间隙串联开关才能较好同步放电；给出了快直线型变压器模块的初步调试实验结果，在模块充电±90 kV，开关气压0.32 MPa情况下，匹配负载电流峰值可达到302 kA，上升时间约100 ns，负载上获得的峰值功率为23 GW。
直线型变压器驱动源 直接驱动 多间隙串联气体开关 同步放电 高功率 短脉冲 linear transformer driver direct drive multi-gap series gas switch synchronous discharge high power short pulse
