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 阳极杆箍缩二极管的理论模型及物理特性

耿力东 谢卫平 袁建强 王敏华 曹龙博 付佳斌 赵小明 何 泱

[摘要]闪光X射线源是获得高凝聚态物质内部物理图像的重要手段,阳极杆箍缩二极管(RPD)作为其重要组成部分之一,直接影响闪光X射线源照相质量。研究RPD物理特性对二极管物理结构优化设计及实验调试具有重要意义。分析了RPD空...

 PDF全文强激光与粒子束 | 2018, 30(08):085003

 重复频率低阻抗紧凑Marx脉冲功率源

伍友成 杨 宇 何 泱 戴文峰 郝世荣 谢卫平 冯传均 曹龙博

[摘要]为了实现重频脉冲功率源小型化,研制了基于快Marx发生器的紧凑型重频低阻抗脉冲功率源。采用大功率重频高压电源对Marx发生器充电,通过对充电电源和脉冲触发源的同步控制,实现对Marx发生器重频充电;Marx发生器中采...

 PDF全文强激光与粒子束 | 2018, 30(07):075002

 完全稳定化MRT的可能性及应用于聚变的潜力

段书超 谢卫平 王刚华

[摘要]提出采用方向时变(旋转)的驱动磁场(交替Θ-Z箍缩构型)或者多级嵌套Θ-Z箍缩构型来抑制动态Z箍缩的MRT不稳定性的概念, 介绍了对交替/嵌套Θ-Z箍缩MRT不稳定性的最新研究进展, 结果表明适当优化的交替/嵌套Θ-Z箍缩的M...

 PDF全文强激光与粒子束 | 2018, 30(02):020101

 聚龙一号装置磁驱动加载实验的全电路模拟

郭 帆 王贵林 邹文康 陈 林 谢卫平

[摘要]聚龙一号装置由24路模块并联组成, 通过调整24路模块中激光触发气体开关的导通时序可实现负载电流波形的精确调节, 以满足磁驱动加载实验所要求的负载电流波形灵活调节的需求。针对聚龙一号装置开展的磁驱动加载实验, ...

 PDF全文强激光与粒子束 | 2018, 30(12):125001

 同心度对杆箍缩二极管物理特性的影响

耿力东 何 泱 袁建强 王敏华 曹龙博 谢卫平

[摘要]闪光X射线照相是获得高凝聚态物质内部物理图像的重要手段, 阳极杆箍缩二极管是X射线源的重要组成部分之一, 其设计直接影响X射线源稳定性。由于受装置结构及真空等因素的影响, 使得阴阳极几何中心同心存在一定的困难。...

 PDF全文强激光与粒子束 | 2018, 30(11):115003

 耦合同轴磁绝缘传输线的低阻抗大面积轫致辐射二极管设计

钟甜城 陈 林 郭 帆 邹文康 王 勐 谢卫平

[摘要]为了设计与前端低阻抗同轴磁绝缘传输线耦合的大面积轫致辐射二极管,提出了一种利用锥形磁绝缘传输线(MITL)结合阴极开孔结构来对电子输运进行调节的二极管设计方案。该结构的主要特点是在不外加电子输运调控装置的前提...

 PDF全文强激光与粒子束 | 2017, 29(06):065002

 高功率紧凑型重频快Marx脉冲驱动源

伍友成 何 泱 戴文峰 付佳斌 郝世荣 谢卫平

[摘要]基于快Marx发生器技术路线,研制了一套具有高功率密度的低阻抗紧凑型重频脉冲驱动源。采用18级Marx发生器电路结构,每级由1只60 nF/100 kV脉冲电容器、1个气体开关及隔离电感构成,每两级构成一个模块,整体采用SF6气...

 PDF全文强激光与粒子束 | 2017, 29(05):055003

 单色X 射线光栅泰伯条纹可见度影响因素模拟研究

卢阳沂 李晶 黄显宾 袁建强 谢卫平

[摘要]通过模拟单色X 射线源下硅材料光栅泰伯自成像,研究振幅为均匀和高斯分布、光源尺寸与横向相干长度比值不同的单色扩展光源与金材料源光栅相结合的成像系统中光栅泰伯效应自成像条纹可见度的影响因素。计算结果表明,...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2016, 53(03):033401

 激光二极管触发的光导开关-磁开关串联型组合开关

刘宏伟 袁建强 马勋 姜苹 王凌云 谢卫平

[摘要]研究了一种新型的基于硅光导开关和磁开关串联的组合开关, 相比于传统的磁开关, 该开关能将数十μs的充电脉冲直接压缩到数十ns。比较了采用激光二极管触发时组合开关与单一硅光导开关的性能, 结果表明, 组合开关输出电...

 PDF全文强激光与粒子束 | 2016, 28(07):075004

 聚龙一号装置波形调节

夏明鹤 李丰平 计 策 卫 兵 丰树平 王 勐 谢卫平

[摘要]在聚龙一号装置(PTS装置)上开展了系列波形调节实验,成功在负载上输出脉冲上升时间达到600 ns、峰值电流大于5.0 MA的电流。聚龙一号装置在同步放电情况(短脉冲模式)下,负载电流的上升时间约90 ns, 峰值电流约10.0 MA。...

 PDF全文强激光与粒子束 | 2016, 28(05):055003

 FOI-PERFECT程序对电磁驱动高能量密度系统的三维弛豫磁流体力学模拟

段书超 王刚华 谢卫平 阚明先 李 晶 邹文康 徐 强 但加坤

[摘要]提出一个完整的弛豫磁流体力学模型用于电磁驱动高能量密度系统的数值模拟,它由弛豫电磁波动、弛豫热输运、P1/3近似辐射输运以及流体力学构成。电磁部分在真空区退化为电磁传播,在等离子体物质区退化为磁扩散近似,并且...

 PDF全文强激光与粒子束 | 2016, 28(04):045014

 材料强度对电磁驱动固体套筒内爆过程的影响

章征伟 魏 懿 孙奇志 刘 伟 赵小明 张朝辉 王贵林 郭 帅 谢卫平

[摘要]电磁驱动柱形固体套筒内爆加载技术是高能量密度物理实验研究的重要加载方式。由于固体金属具有一定的结合强度,需外加载荷达到特定阈值才会发生塑性流动,且在内爆过程中塑性做功会耗散部分电磁力做功而变成金属材料的...

 PDF全文强激光与粒子束 | 2016, 28(04):045017

 感应电压叠加装置中角向传输线阻抗计算

郭 帆 蒋吉昊 龚伯仪 陈 林 邹文康 王 勐 谢卫平

[摘要]在进行感应电压叠加装置设计时,为了使初级脉冲形成与传输系统产生的快前沿高压脉冲均匀耦合到次级传输线,需要建立感应腔的二维电路模型对电磁波在角向传输线中的传播过程进行分析,并基于电路计算结果优化设计角向传输...

 PDF全文强激光与粒子束 | 2016, 28(02):025001

 基于聚龙一号的钨丝阵Z箍缩内爆辐射特性

黄显宾 任晓东 但加坤 王昆仑 周少彤 徐 强 张思群 李 晶 蔡红春 欧阳凯 卫 兵 计 策 丰树平 王 勐 谢卫平 邓建军 周秀文 杨 毅

[摘要]介绍了基于聚龙一号装置的Z箍缩诊断和实验布局,分析了丝数132~300、丝直径5~10 μm、丝阵直径13~30 mm的单/双层钨丝阵Z箍缩内爆动力学过程和软X射线辐射特性规律。研究表明,钨丝阵等离子体的停滞时间与零维薄壳模型计...

 PDF全文强激光与粒子束 | 2016, 28(02):025006

 用于电磁驱动真空-等离子体系统数值模拟的弛豫磁流体力学模型

段书超 阚明先 王刚华 谢卫平

[摘要]提出了一个弛豫磁流体力学模型,特别适合电磁驱动真空-等离子体系统的数值模拟.该模型和Seyler采用的弛豫模型有相似之处,即采用全电磁模型,不同的是采用忽略电子惯性项的广义欧姆定律直接作为本构来封闭麦克斯韦方程,...

 PDF全文强激光与粒子束 | 2015, 27(06):065002

 X箍缩三维数值模拟

段书超 李晶 但加坤 谢卫平 周少彤 张思群 蔡红春 任晓东 徐强 王昆仑 王刚华

[摘要]利用FOI-PERFECT程序对X箍缩进行了3D数值模拟研究,给出了X箍缩的物理图像和动力学过程,探讨了Z箍缩中出现磁重联的可能性,并指出如果双丝Z箍缩中能够出现磁重联,那么X箍缩是更有利于磁重联出现的位形,并且,X箍缩中出现...

 PDF全文强激光与粒子束 | 2015, 27(01):010102

 Z箍缩直线变压器驱动源原型模块设计

陈林 王勐 谢卫平 戴英敏 邹文康 周良骥 刘瑜 郭帆 卫兵 赵越 王杰 张元军 李晔

[摘要]介绍了用于Z箍缩驱动器的快脉冲直线型变压器驱动源(LTD)原型模块设计和初步实验结果。该模块采用32个子块并联,每个子块由两台100 kV/100 nF脉冲电容器和一只200 kV多间隙气体开关串联组成。32只开关由4路高压脉冲分...

 PDF全文强激光与粒子束 | 2014, 26(09):095007

 200 kV小型低电感气体开关

伍友成 杨宇 耿力东 曹龙博 冯传均 王敏华 张南川 郝世荣 谢卫平

[摘要]为减小脉冲功率源装置的体积,对场畸变三电极轨道气体开关和两电极轨道气体开关结构进行了小型化低电感设计,采用电磁场仿真软件对局部结构进行优化,对初步设计的触发开关和自击穿开关在不同气压(0~0.3 MPa)和不同...

 PDF全文强激光与粒子束 | 2014, 26(04):045034

 面向Z箍缩驱动聚变能源需求的超高功率重复频率驱动器技术

邓建军 王勐 谢卫平 周良骥 邹文康 郭帆 章乐 李逢 丰树平 陈林 夏明鹤 计策 袁建强 宋盛义 黄显宾 彭先觉

[摘要]针对Z箍缩驱动聚变裂变混合能源系统对驱动器的总体要求,对可能的技术路线进行了分析评述,结合当前在单脉冲超高功率Z箍缩驱动器和重复频率脉冲功率技术方面的研究基础,提出了混合模式直线变压驱动器概念设计思想,分析...

 PDF全文强激光与粒子束 | 2014, 26(10):100201

 反场构形磁化等离子体的一种解析平衡模型

贾月松 孙奇志 谢卫平

[摘要]反场构形(FRC)预加热磁化等离子体是磁化靶聚变(MTF)中等离子体靶的主要形成方法之一。为了从物理机理及物理本质上更好地理解反场构形磁化等离子体的平衡状态, 依据FRC等离子体的经典刚性转子(RR)模型, 通过对平衡状态...

 PDF全文强激光与粒子束 | 2013, 25(04):923-28

 基于光导开关及层叠Blumlein线的纳秒脉冲源

姜苹 田青 李洪涛 刘宏伟 刘金锋 袁建强 赵越 谢卫平

[摘要]设计了一台层叠Blumlein线型脉冲功率源。该脉冲源以平板型Blumlein线为储能器件, 使用4个GaAs光导开关作为脉冲形成开关, 通过4级Blumlein线层叠结构以获得更高输出电压。分别使用10 mm及3 mm间隙光导开关进行实验, 比...

 PDF全文强激光与粒子束 | 2013, 25(04):1063-1067

 PTS装置绝缘堆工作性能的初步分析

王勐 李逢 卫兵 夏明鹤 计策 丰树平 谢卫平

[摘要]绝缘堆为PTS装置的核心部件之一,其工作性能很大程度上决定了PTS装置整机的运行状态。在前期整机调试的基础上,对PTS装置绝缘堆的工作性能进行了介绍与初步分析。基于真空沿面闪络的统计学经验公式和瞬态电磁波分析方...

 PDF全文强激光与粒子束 | 2013, 25(10):2767-2771

 大型脉冲功率系统真空功率传输问题

邹文康 王勐 陈林 周良骥 郭帆 谢卫平 邓建军

[摘要]脉冲功率科学与技术广泛应用于X射线闪光照相、惯性约束聚变(ICF) 和高能量密度物理等研究领域,其基本特征是将能量在时间和空间上进行压缩来获得极高的功率密度,进而获得高温、高压、强辐射和高能量密度的极端条件。...

 PDF全文强激光与粒子束 | 2013, 25(10):2487-2495

 磁绝缘电压叠加器功率流的电路计算方法

邹文康 何勇 陈林 周良骥 王勐 谢卫平 邓建军

[摘要]以已建成的10级直线变压器驱动源系统为依托,以传输线计算方法为基础,通过引入空间电荷限制流和磁绝缘流阻抗模型,对感应电压叠加(IVA)真空功率流的电路计算方法进行了探索,开发了包含磁绝缘过程的全电路计算程序,...

 PDF全文强激光与粒子束 | 2012, 24(05):1211-1216

 混合模式直线型变压器驱动源模块

王勐 周良骥 邹文康 谢卫平 杨尊 陈林

[摘要]在对Marx发生器和直线型变压器驱动源(LTD)电路拓扑结构及等效参数进行分析对比的基础上,结合两种电路拓扑结构的技术特点,提出了基于Marx基本回路的混合模式LTD模块构想。在混合模式LTD模块中,每个基本回路是一个多...

 PDF全文强激光与粒子束 | 2012, 24(05):1239-1243

 500 kV全固态Marx发生器

李洪涛 王传伟 王凌云 刘金锋 姜苹 刘宏伟 袁建强 黄宇鹏 丁胜 康军军 丰树平 谢卫平

[摘要]500 kV全固态Marx发生器采用Z型电路结构,以28个最大工作电压达22 kV、满载最高连续重复运行频率达200 Hz的绝缘栅双极型晶体管组件作为脉冲控制开关,采用以金属化膜电容器和线绕电感构成的梯形脉冲形成网络作为储能...

 PDF全文强激光与粒子束 | 2012, 24(04):917-920

 Z箍缩初级实验平台的激光触发系统

何安 任济 丰树平 谢卫平 王勐 卫兵 计策 夏明鹤 王玉娟 傅贞 李勇 王治 姚斌 丁瑜

[摘要]介绍了Z箍缩初级实验平台激光触发系统的设计和单路样机验证实验结果。采用12台激光器、24个激光触发主开关来实现24路电流脉冲的精确同步,由Nd:YAG四倍频脉冲激光来触发开关,采用水平分光将一台激光器的激光脉冲等分为...

 PDF全文强激光与粒子束 | 2012, 24(04):839-842

 半导体放电管固体场畸变三电极开关

赵越 王传伟 王凌云 刘宏伟 李洪涛 谢卫平

[摘要]基于半导体放电管过电压自击穿原理,探索设计了一种固体场畸变三电极开关。该开关由两组半导体放电管阵列印刷电路组成,受到触发时,一组半导体放电管阵列首先击穿,另一组阵列继而过电压自击穿,开关导通。实验测试...

 PDF全文强激光与粒子束 | 2012, 24(04):868-870

 磁绝缘传输线的模拟设计与实验

章乐 邹文康 王学琼 谢卫平 刘大刚 陈林 王勐 卫兵

[摘要]对长距离磁绝缘传输线(MITL)的传输效率和结构变化带来的影响进行了评估。介绍了MITL稳态流与非稳态流理论,为了验证各种条件对传输效率的影响进行了粒子模拟,修改了MITL的结构并设计了若干对应的分解检验实验。通...

 PDF全文强激光与粒子束 | 2012, 24(04):818-822

 100 GW快脉冲直线型变压器功率源

陈林 谢卫平 邹文康 周良骥 王勐 戴英敏 任靖 李晔

[摘要]基于已经研制完成的100 kV/100 kA快脉冲直线型变压器驱动源(LTD)原型模块,设计研制了输出电压/电流分别为1 MV/100 kA(功率为100 GW)的快脉冲LTD装置。装置由10级100 kV/100 kA快脉冲LTD模块串联而成,总储能为2...

 PDF全文强激光与粒子束 | 2012, 24(03):651-654

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