螺旋型脉冲形成线和压力水介质基础性实验研究
【摘要】：
随着脉冲功率技术的发展，长脉冲的产生技术得到了广泛的关注。同时脉冲形成线小型化对于一台大型直线感应加速器来说，不仅有利于减小其庞大的脉冲功率系统，而且节省了大量的财力资源和空间体积。
本文就是根据这一需求提出的。主要任务是探索LIA脉冲功率系统的PFL小型化和长脉冲产生的相关技术途径。进行了脉冲形成线小型化和长脉冲产生的基础性原理实验研究。自行设计了一套实验装置，在此装置上进行了压力水介质脉冲击穿特性实验研究和螺旋Blumlein型脉冲形成线原理性实验研究。在压力的作用下，水介质的脉冲击穿场强得到了较大的提高，当压力变化由0.1MPa到0.7MPa时，水的击穿场强由38MV／m增加到70MV／m。这一结果不仅有利于脉冲形成线的小型化，还能提高以水为储能介质的储能系统的储能密度。首次将具有螺旋结构的Blumlein脉冲形成线进行了实验，取得了较好的研究成果。实验表明采用螺旋Blumlein型脉冲形成线我们得到负载上的方波脉冲的脉宽为260ns，而同样长的Blumlein线在负载上只能得到31ns的方波。也就是说螺旋Blumlein线在原理上是可得到长脉冲的。这对今后开展长脉冲研究有一定的参考意义。
【关键词】：螺旋Blumlein线 脉冲形成线小型化 压力水介质 脉冲击穿 长脉冲 【学位授予单位】：中国工程物理研究院北京研究生部
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2003
【分类号】：TL53
【DOI】：CNKI:CDMD:2.2003.113054
【目录】：
- 第一章 引言6-9
- 第二章 国内外研究概况9-24
- 2.1 高功率脉冲功率技术的发展概况9-10
- 2.2 高功率脉冲功率技术的发展现状10-15
- 2.2.1 “神龙一号”直线感应加速器脉冲功率系统简介11-12
- 2.2.2 DARHT直线感应加速器脉冲功率系统简介12-15
- 2.2.2.1 DARHT-Ⅰ加速器脉冲功率系统简介13
- 2.2.2.2 DARHT-Ⅱ加速器脉冲功率系统简介13-14
- 2.2.2.3 Marx-PFN型脉冲形成网络的基本原理14-15
- 2.3 国内外对脉冲形成线小型化技术和长脉冲产生技术的初步研究15-24
- 2.3.1 脉冲作用下水介质的绝缘能力实验研究15-20
- 2.3.2 固态Blumlein线的初步研究20-22
- 2.3.3 螺旋型脉冲形成线的初步研究22-24
- 第三章 有关传输线和水介质击穿的基础理论24-32
- 3.1 传输线基础知识24-29
- 3.1.1 单同轴传输线24-26
- 3.1.2 同轴倍压Blumlein形成线26-29
- 3.1.3 平板传输线29
- 3.2 水介质用于脉冲形成线的原因29-30
- 3.3 水介质击穿机理30-32
- 第四章 压力水介质脉冲击穿特性实验研究32-43
- 4.1 实验装置和过程概述32-38
- 4.1.1 实验电路及参数的选择33-35
- 4.1.2 用于触发的高压脉冲发生器35
- 4.1.3 Marx发生器35-36
- 4.1.4 LC振荡电感的选择36
- 4.1.5 脉冲分压器的制作与标定36-38
- 4.2 实验结果及分析38-43
- 第五章 螺旋Blumlein型脉冲形成线原理性实验43-54
- 5.1 螺旋型传输线知识43-45
- 5.2 实验螺旋线的设计和计算45-46
- 5.3 实验线路46-49
- 5.4 实验结果及分析49-53
- 5.5 小结53-54
- 第六章 结论54-55
- 致谢55-56
- 参考文献56-57
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