强激光与粒子束
2023, 35(6): 065004
1 国防科学技术大学,光电科学与工程学院,长沙,410073
2 清华大学,电机系,北京,100084
从理论上分析了脉冲形成线中筒与外筒之间的连接电感对二极管输出电压的影响,使用Pspice软件对理论计算结果进行模拟验证,并利用水介质螺旋脉冲形成线型电子束加速器进行了实验研究.理论分析、软件模拟和实验结果均表明:中筒与外筒之间过大的电感可使输出电压脉冲的平顶变短,上升沿时间延长,波形峰值降低.当连接电感小于200 nH时,可在加速器场发射真空二极管上输出接近方波的电压脉冲.
强流电子束加速器 电感 螺旋脉冲形成线 电子束 二极管
1 中国工程物理研究院,应用电子学研究所,四川,绵阳,621900
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设计了一种用于长脉冲功率源研究的Blumlein型螺旋脉冲形成线.该形成线主要是将铜带绕在绝缘衬筒上形成螺旋形结构,以蓖麻油为介质,匝数为3.5匝每m,充电时间为1 μs,负载为电子束二极管.给出了形成线参数的理论计算公式以及实验研究结果.在300 kV脉冲功率源上得到的脉冲延迟为200 ns,特征阻抗约100 Ω,形成的脉冲半高宽为180 ns,前沿15 ns,平顶宽度150 ns.实验证明该螺旋脉冲形成线结构能够有效地延长形成脉冲的宽度.最后分析了开关电感、充电时间以及螺旋形结构对形成线输出脉冲前沿及平顶畸变的影响.结果表明:较小的主开关电感是形成较陡的脉冲前沿的关键,获得好的脉冲波形应选择适当的充电周期,螺旋形结构容易导致色散产生,需要选取适当的螺旋角.
脉冲功率技术 螺旋脉冲形成线 特征阻抗 脉宽