成都理工大学 核技术与自动化工程学院成都 610059
高斯脉冲具有信噪比高、弹道亏损小的优点，因此，在核辐射测量系统中常将核辐射探测器输出信号成形为高斯波形。核辐射探测器实际输出的核脉冲信号更接近于双指数信号，因此在小波变换的基础上，利用卷积运算的微分特性，提出了双指数信号高斯脉冲成形算法，并建立了成形系统的冲激响应。采用模拟核脉冲信号，从时域和频域两方面研究了成形参数对成形脉冲形状、滤波特性的影响规律；采用FAST硅漂移探测器（Silicon Drift Detector，SDD）测量标准Mn样品获得实测核脉冲信号，分别进行高斯脉冲成形算法和梯形脉冲成形算法处理，并生成能谱；通过对比5.89 keV特征峰峰面积、能量分辨率，研究两种成形算法在能量分辨率和堆积脉冲分离方面的性能。结果表明：当达峰时间为3.2~6.4 μs时，两种成形算法所得能谱的能量分辨率最佳，此时，两者之差小于5 eV；在相同达峰时间条件下，高斯脉冲成形算法的堆积脉冲分离能力优于梯形脉冲成形算法。
小波变换 高斯脉冲成形 能量分辨率 堆积脉冲 Wavelet transform Gaussian pulse shaping Energy resolution Pile-up pulse
中国工程物理研究院 核物理与化学研究所, 四川 绵阳 621900
研制了一套峰值650 kV、脉宽2 ns的窄脉冲发生器,具有结构紧凑、体积小巧、便于移动和产生优质的纳秒高压脉冲等优点。该发生器基于三谐振脉冲变压器原理和脉冲形成压缩实现窄脉冲输出,采用紧凑双锥形绕组铁芯变压器、LC调谐回路和27 pF,30 Ω脉冲形成线组成三谐振回路,油介质自击穿开关导通后在负载上获得高压脉冲。实验结果表明,该窄脉冲发生器可在80 Ω电阻负载上输出脉冲峰值约650 kV,脉宽约2 ns,与理论分析的结果相吻合。
三谐振脉冲变压器 窄脉冲发生器 脉冲成形 双锥形绕组铁芯变压器 triple resonance pulse transformer narrow pulse generator pulse forming line conical double winding silicon-steel magnetic core 强激光与粒子束
2014, 26(12): 120102
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
采用了人工线、开关和直线变压器结构一体化的设计方法,为重复运行的长脉冲直线变压器驱动源(LTD)装置研制了一种紧凑型低阻抗脉冲成形模块。为优化空间结构、减小分布参数、提高波形质量,脉冲单模块由两条20 Ω Blumlein 脉冲成形网络（PFN）并联储能,人工线采用相向L型布局,通过一个同轴开关同步放电,分两路向直线变压器初级线圈对称馈入快前沿的高压电脉冲。为了进一步减小线路电感,缩短脉冲前沿,研制了新型的嵌入式激光触发开关。与同轴开关相比,引线长度缩短了一半,脉冲前沿减小了10%。两级LTD模块实验装置在18.5 Ω负载上获得了电压240 kV、半宽180 ns的脉冲输出,重复频率可达25 Hz。
直线变压器驱动源 脉冲成形模块 脉冲成形网络 激光触发开关 直线变压器 linear transformer driver pulse forming module pulse forming network laser trigger switch linear transformer 强激光与粒子束
2014, 26(6): 063002
1 上海出版印刷高等专科学校， 上海 200093
2 重庆邮电大学通信与信息工程学院， 重庆 400065
峰均功率比(PAPR)问题是OFDM系统的主要缺陷之一， 在光OFDM系统中，由于调制器、D/A转换器、功率放大器和光纤的非线性，高峰均功率比的信号将会产生严重畸变，对系统的性能造成较大的影响。介绍了降低OFDM系统PAPR的主要方法，包括信号预畸变技术、编码技术和概率类技术，并对星座图扩展(ACE)方法和脉冲成形(PS)方法进行了仿真分析，讨论了各自的优缺点及改进的空间。
光正交频分复用 峰均功率比 星座扩展 脉冲成形 optical OFDM PAPR CE PS
从电磁能量形态的相似性观点出发,探讨了基于固态开关器件的脉冲产生方法。针对小型化高重频脉冲功率发生器的需求,提倡采用电感储能型脉冲形成线和可饱和电容器的脉冲压缩方法,并进行了简单的实验验证。实验结果初步证实了这些脉冲产生方法的可行性,并通过与传统脉冲产生方法的比较,揭示了新方法的技术特征和适用范围。
脉冲功率 高电压 脉冲成形线 脉冲压缩 半导体开关 pulsed power high voltage pulse forming line pulse compression semiconductor
1 中国科学院 电工研究所,北京 100190
2 中国科学院 研究生院,北京 100049
3 天津工程师范学院,天津 300222
针对分布馈电式(DES)轨道型电磁驱动系统,建立了基于PSpice的电路模型;采用最常见的电容储能方式构成脉冲成形网络(PFN);负载模型充分考虑电枢运动时的滑动摩擦,以及导轨电感、电阻等非线性因素。由仿真结果得到的电流值可以计算出电枢所承受的电磁力,从而得到电枢的加速度、速度,以及动能。分别选取不同电容器组的电容量或初始电压,脉冲成形电感器的电感量,主放电开关的闭合时间间隔,以及PFN模块参数(包括模块的数量、结构等),进行仿真分析,得出在各种参数下的系统效率,并加以比较,确定了几种可以有效提高轨道型电磁驱动系统效率的方法或者最优化的参数。仿真结果表明:在电枢质量与加速距离不变的条件下,电容器组的电容量或初始电压越高,电枢初速度越大,而系统效率随着电压的升高先增大后减小;脉冲成形电感器的电感量越大,电感器中的剩余能量越大,系统效率越低;主放电开关的闭合时间间隔越短,系统的效率越高;在初始能量一定的前提下,电源的模块数越多,电枢的出膛速度越大,系统效率也越高,可以通过采用多组小电容值的电容,来提高系统的效率;优化的PFN模块参数设计能够提高系统的效率。
轨道型电磁驱动系统 效率 脉冲成形网络 分布馈电 electromagnetic launch system efficiency pulse forming network PSpice PSpice distributed energy store
1 中物院激光聚变研究中心,绵阳,621900
2 中国电子科技集团十四所,南京,210013
在神光Ⅲ原型棒状放大器能源系统中,采用LC串联谐振变换器构成的软开关式恒流充电单元设计了高精度充电机.同时,基于RLC串联谐振电路的临界阻尼特性,设计了脉冲成形单元.分析了氙灯非线性解决办法及内触发点灯方式的可靠性,得出了脉冲氙灯线形等价和触发脉宽影响点灯可靠性的结论.采取计算机远程集中控制的控制策略,使得该系统控制安全高效.设计的20套能源模块完全符合用户要求,说明该方案具有可行性.
能源系统 充电单元 脉冲成形单元 电容 电感 内触发
1 哈尔滨工业大学 可调谐激光技术国家级重点实验室,黑龙江哈尔滨,150001
2 中国原子能科学研究院,北京,102413
针对目前毛细管放电X 光激光装置产生的预脉冲电流幅值过大、持续时间较短的问题,提出了增加预脉冲开关抑制原有预脉冲,再外加由脉冲成形网络组成的预脉冲发生器,产生所需预脉冲的改造方案.可在主脉冲来临之前产生幅度10～50A,持续时间约17μs的方波预脉冲电流,来满足毛细管放电泵浦类氖氩X光激光实验的需要.
毛细管放电 X光激光 预脉冲开关 脉冲成形网络 Capillary discharge X-ray laser Prepulse switch Pulse-forming network
