西北核技术研究所 强脉冲辐射模拟与效应国家重点实验室, 西安 710024
实验研究了开关闭合抖动随欠压比和脉冲触发电压的变化关系, 利用紫外光纤探测器测量不同间隙放电时延, 分析了放电过程对多间隙开关闭合抖动的影响, 并研究采用预电离方法降低开关触发电压。实验表明: 开关抖动随脉冲触发电压与欠压比的乘积增大呈指数下降趋势; 当触发电压和欠压比的乘积大于33 kV时, 开关抖动小于5 ns; 乘积大于45 kV时, 开关抖动降到3 ns以下并趋于饱和; 对六间隙气体开关抖动的贡献, 触发间隙占30%~40%, 其余5个间隙为60%~70%; 欠压比和触发电压对触发间隙击穿抖动的影响最大, 对随后放电的3个间隙影响较小, 对最后2个间隙几乎无影响; 当欠压比大于57%时, 采用预电离措施使开关的触发电压降低了10 kV以上。
气体开关 欠压比 闭合抖动 触发电压 光纤探测器 gas switches voltage ratio closure jitter trigger voltage fiber detector
1 中国工程物理研究院 流体物理研究所,四川 绵阳 621900
2 中国工程物理研究院 研究生部,四川 绵阳 621900
中物院的初级实验平台(PTS)低抖动Marx发生器由60个标称电压为100 kV、电容量为1 μF电容器和30个低抖动环轨式场畸变开关构成,采用以S型线路为基础的超前触发型电路。近千次实验结果表明:在工作欠压比71%、触发电压200 kV的条件下,Marx发生器的建立时间175 ns,抖动极差小于±10.0 ns,均方根抖动小于7.0 ns。Marx发生器的串联电感13.5 μH,串联电阻3.2 Ω,在电容器充电80 kV时,实验测得输出电压4.3 MV,Marx发生器电压建立时间175 ns,与电路模拟结果(输出电压为4.6 MV,电压建立时间160 ns)吻合良好。
初级实验平台 Z箍缩 超前触发 抖动 欠压比 primary test stand Z-pinch leading trigger circuit jitter working ratio
