中国工程物理研究院 应用电子学研究所, 高功率微波技术重点实验室, 四川 绵阳 621900
以FR-4环氧玻璃纤维布为介质材料, 研制了一种S型平板折叠式固态脉冲形成线。从理论上和实验上分析了脉冲形成线的放电过程。重点研究了边缘特性对其特性阻抗的影响, 给出了改进的特征阻抗表达式; 分析了相邻效应和集肤效应对脉冲形成的影响, 给出了脉冲波形中出现高频噪声的原因; 实验上验证了使用寿命与外加电场的关系。采用多级折叠线串并联模块化技术, 提高了模块电压, 降低了特性阻抗, 研制了一种基于串并联技术的Blumlein线模块。该模块的耐压大于120 kV, 特性阻抗约为7 Ω, 脉冲宽度为138 ns。
紧凑型脉冲功率源 脉冲形成线 平板折叠线 快放电 high power pulsed source pulse forming line planar S-type folded line fast discharge process 强激光与粒子束
2019, 31(1): 015003
国防科学技术大学 光电科学与工程学院， 长沙 410073
对折叠型同轴螺旋脉冲调制器开展了研究，该调制器将螺旋线与折叠线两种产生长脉冲的技术相结合，使得调制器结构更为紧凑。利用求解电报方程的方法，对调制器负载电压进行了解析求解，利用PSpice软件进行了仿真研究。最后在高压情况下开展了实验研究，开关导通电压720 kV时，在负载上得到了电压360 kV，电流24 kA，脉宽264 ns的高压脉冲，装置设计达到了预定指标要求。
脉冲调制器 长脉冲 折叠线 螺旋传输线 加速器 pulse modulator long pulse folded pulse forming line spiral pulse forming line accelerator 强激光与粒子束
2014, 26(5): 055001
1 中国工程物理研究院 研究生部, 北京 100088
2 中国工程物理研究院 应用电子学研究所, 高功率微波技术重点实验室, 四川 绵阳 621900
采用FR-4型PCB板材为传输介质，设计了一种五条线并联的形成线模块。为优化形成线电场分布，绝缘介质层内部嵌有屏蔽电极，分析得到内嵌导体对形成线的特征参量以及传输特性无影响; 形成线绝缘介质层厚度为4 mm，耐受电压超过200 kV，根据绝缘寿命公式分析，形成线可以在50～80 kV长时间工作; 将PCB板折叠线通过并联以及封装组成形成线模块，外观尺寸为700 mm×550 mm×40 mm，特征阻抗为5.35 Ω，通过搭建Blumlein装置进行实验，在充电50 kV条件下，测得输出电压为45 kV，脉冲半高宽140 ns，平顶宽度75 ns，前沿65 ns。
平板折叠线 模块化设计 固态传输线 PCB printed circuit board parallel-plate pulse forming line modular design solid-state transmission line
1 中国工程物理研究院 研究生部, 北京 100088
2 中国工程物理研究院 应用电子学研究所, 高功率微波技术重点实验室, 四川 绵阳 621900
介绍了变阻抗线的工作原理, 给出了类Blumlein线结构变阻抗线的倍压特性, 变阻抗线能够实现能量的完全传输, 输出电压为输入电压的(n+1)/2倍; 以平板结构为例研究了变阻抗线中的阻抗偏差问题: 传输线实际阻抗较理论设计值偏大, 各级的偏差基本在20%以内; 通过电磁仿真研究了三级类Blumlein线结构变阻抗线中各级阻抗偏差对于倍压系数的影响, 在阻抗偏差范围内, 倍压系数随着阻抗的增大而减小, 倍压系数在1.9~2.1范围内, 给出倍压系数受各级阻抗偏差的影响规律; 设计了三级类Blumlein线结构平板传输线进行实验, 输出电压为3833 V, 与理论设计相符。
阶跃式变阻抗线 平板折叠线 阻抗变换 阻抗偏差 stepped variable-impedance lines parallel-plate folded transmission lines impedance transform impedance deviation
