1 中国科学院 高能物理研究所加速器中心,北京 100049
2 中国科学院大学 核科学与技术学院,北京 100049
加速器技术的发展,对注入引出系统的kicker脉冲电源提出了新的技术要求。注入引出系统冲击磁铁不仅要求脉冲电压高,底宽达到ns量级,还对波形的稳定性和前后残余电压有很高要求。漂移阶跃恢复二极管(DSRD)因其速度快、工作电流大等优点,在ns级脉冲电源中应用前景广泛,但其工作过程中会存在预脉冲等使脉冲波形偏离理想形态的因素。基于一种已有的DSRD脉冲电源,使用非线性传输线对脉冲进行整形,同时对脉冲的前后边沿进行锐化,缩短脉冲边沿的时间,大幅减小脉冲前后的残余电压,提高电源的性能。完成了一台电源样机的设计和实验,实验结果表明,该样机在50 Ω负载上产生的脉冲幅值约10 kV,前后边沿时间(10%~90%)约2 ns,底宽(3%~3%)小于8 ns。
带状线冲击器 纳秒脉冲电源 漂移阶跃恢复二极管 非线性传输线 strip-line kicker nano-second pulser DSRD non-linear transmission line 强激光与粒子束
2023, 35(10): 105002
1 西安交通大学 电力设备电气绝缘国家重点实验室,西安 710049
2 强脉冲辐射环境模拟与效应国家重点实验室,西安 710024
降低纳秒脉冲电压下气体开关的抖动对电磁脉冲模拟装置输出稳定性具有重要意义。特别在受条件约束、外触发不便的条件下,自触发开关抖动的降低值得关注。设计了两种自触发开关,包含阴极刻槽开关和预电离开关,并搭建了纳秒脉冲实验平台,分别在40 ns、70 ns 与120 ns三种脉冲前沿下测量了两种开关的击穿电压、时延等参数,通过数据统计与处理,获得了两种开关的击穿电压及时间抖动。实验结果表明:通过阴极刻槽控制发射或者阴极预电离注入的方式均可有效降低开关的击穿抖动;在三种前沿的脉冲电压下两种开关的击穿抖动均在1~1.8 ns之间;在40 ns和70 ns前沿脉冲作用下,阴极刻槽的开关击穿抖动更低,可小于1.2 ns,击穿电压分散性小于1.29%;在120 ns前沿脉冲作用下,阴极预电离开关击穿抖动更低,可小于1.6 ns。
纳秒脉冲 自触发开关 低抖动 预电离 刻槽电极 nanosecond pulse self-triggered switch low jitter preionization grooved electrode 强激光与粒子束
2023, 35(7): 075003
1 哈尔滨工业大学微系统与微结构制造教育部重点实验室,黑龙江 哈尔滨 150080
2 哈尔滨工业大学材料科学与工程学院,黑龙江 哈尔滨 150001
近年来,制造业进入了新的发展时期,对表面抛光技术提出了新的要求,激光抛光技术的快速发展为表面抛光智能化高效化提供了新的途径。激光抛光技术具有无污染、应用广、抛光质量稳定和易实现自动化等优点,是一种极具发展前景的工业抛光技术。但是目前激光抛光技术还不够成熟,仍有一些技术难点亟待解决。从激光抛光机制、激光抛光工艺和激光抛光新技术等方面梳理了近年来激光抛光技术的发展现状,阐述了激光类型、材料特性、工艺参数、抛光机制和抛光质量等多个维度的相互关系,总结了激光抛光技术需要解决的问题,并浅析了激光抛光技术未来的发展趋势。
激光技术 激光抛光 抛光机制 纳秒脉冲激光 表面形貌 粗糙度 中国激光
2023, 50(16): 1602202
强激光与粒子束
2023, 35(6): 065002
红外与激光工程
2023, 52(5): 20220605
强激光与粒子束
2023, 35(3): 035003
强激光与粒子束
2023, 35(2): 025006
红外与激光工程
2022, 51(6): 20220055
1 江苏大学材料科学与工程学院, 江苏 镇江 212013
2 江苏大学智能柔性机械电子研究院, 江苏 镇江 212013
3 江苏大学机械工程学院, 江苏 镇江 212013
为探究激光抛光中引入的波纹的形成原因, 通过纳秒光纤激光对718合金和304不锈钢进行了激光抛光, 考察激光抛光导致的波纹效应。结果表明:激光抛光产生的波纹(尺度为数十微米)与激光脉冲作用间距(10 μm)差别较大; 不同激光能量产生的波纹在幅度上有差别, 波纹的振幅随激光能量的减小而减小; 波纹波长随激光能量的变化不大, 具有一定的稳定性。根据试验结果, 波纹的产生是涉及材料对激光能量的吸收、熔体流动、材料蒸发甚至脉冲时序的复杂过程, 其根源在于激光交替作用于熔体和高温固体而产生的熔体流动差别。激光能量对波纹的影响机理为:激光能量过高时, 由于输入能量部分以熔体气化的方式消耗掉, 熔体厚度增大不明显, 波纹随能量的变化不大; 在产生气化较少的能量范围, 激光能量的降低将导致熔体厚度减小, 产生的波纹幅度减小。
激光抛光 波纹 纳秒脉冲激光 激光功率 波纹波长 laser polishing ripple nanosecond pulse laser laser power ripple wavelength
强激光与粒子束
2022, 34(7): 075006