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第十一届高功率粒子束学术交流会

召开年：2008
召开地：云南丽江
出版时间： 2008-11

主办单位：中国物理学会

会议文集：第十一届高功率粒子束学术交流会论文集

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1.基于金属膜电阻的大功率低电感负载
- 《第十一届高功率粒子束学术交流会》 | 2008年
摘要：利用金属膜电阻设计并制作了用于陡化前沿Marx发生器调试的大功率低电感负载。其阻值约为90Ω，电感约为55 nH，基本不具备分散电容。该负载采用线性渐变的圆锥外型结构，有利于减小信号在负载上的反射，配合电容分压器使用能够很好地完成对前沿约为几ns的快前沿高压脉冲的测量。理论估算了该负载的功率容量，并利用PSpice软件模拟了对其进行脉冲方波加载的情况。该负载用于调试陡化前沿的Marx发生器的实验中，获得了幅值约210 kV，脉宽近40 ns，前沿为5ns的快前沿高压脉冲。多次实验结果表明该负载性能稳定，适用于陡化前沿Marx发生器的调试工作。
2.强箍缩聚焦二极管技术研究
- 《第十一届高功率粒子束学术交流会》 | 2008年
摘要：给出了几种强箍缩聚焦二极管的结构，分析了其工作原理和聚焦机制以及影响其性能的各种因素，介绍了国内外箍缩聚焦二极管研究取得的最新成果，比较分析了不同类型箍缩聚焦二极管优点、存在的问题以及局限性。重点介绍了近几年发展的阳极杆箍缩聚焦二极管的箍缩聚焦机制，给出了采用KARAT软件所进行的数值模拟结果，选取能够获得稳定焦点,适合较低电压下工作的阳极杆箍缩二极管构型，在“闪光二号”加速器和2MV脉冲功率驱动源上，进行了实验研究，获得的X射线正前方1m处剂量约20～30mGy，焦斑直径约1mm，最高能量1.8MeV，等效单能0.8MeV。
3.长电缆传输脉冲信号特性研究
- 《第十一届高功率粒子束学术交流会》 | 2008年
摘要：本文根据电缆的衰减特性，针对被传输信号的特点，理论计算有限长度电缆的截止频率，分析脉冲信号前沿随传输电缆长度的变化，并建立实验测试方法，通过实验研究不同型号电缆对脉冲信号前沿和幅度的衰减，根据理论和实验结果，给出电缆型号的选择原则。
4.4.8MJ脉宽调制型励磁电源
- 《第十一届高功率粒子束学术交流会》 | 2008年
摘要：导引磁场对于部分高功率微波源(HPM源)必不可少，利用电容器对励磁线圈放电是产生导引磁场的一种普遍方式。本文利用脉宽调制技术，设计了一台用于为高功率微波源提供导引磁场的脉宽调制型励磁电源，其特点是可在励磁线圈中产生一定持续时间的准稳态强磁场。励磁电源的储能部分采用容量15F、最高充电电压800V的超级电容器，最大储能为4.8MJ，内阻小于0.25Ω。在储能电容充电645V的情况下，对电感约为60mH、电阻约0.4Ω的励磁线圈进行了励磁实验，获得了持续时间为1.9s、幅值为900A准稳态电流，电流波动幅度为5％，对应线圈中的最大轴向磁场为2.2T。
5.高功率真空触发开关TVS研究
- 《第十一届高功率粒子束学术交流会》 | 2008年
摘要：真空触发开关(TVS)又称真空触发间隙，是脉冲功率技术中一种重要的开关器件。TVS具有工作电压范围宽、高库仑电世导通特性/次(每次电荷承载量可达上千库仑)、结构紧凑、介质恢复迅速、操作无噪声、工作可靠性高、环境适应性强等一系列优点。因此在大功率激光器、粒子束装置、电磁发射技术等方面得到了广泛的应用。本文主要研究了三种TVS，从电极结构、工作原理、工作性能等角度分析三种TVS的优缺点。
6.天光Ⅱ-A脉冲电子束加速器的电路模拟及改进设计研究
- 《第十一届高功率粒子束学术交流会》 | 2008年
摘要：本文论述了利用电路模拟软件SIMPLORER对天光Ⅱ-A脉冲电子束加速器进行模拟计算的过程，特别详述了对主开关放电弧道的动态行为的模拟方法，给出了模拟结果。通过电路模拟发现，优化主开关结构电感及采用锥形变阻抗脉冲传输线匹配了脉冲形成线与负载后，负载输出波形可以得到明显改善。
7.3.3MV低电感低抖动Mar x发生器的研制
- 《第十一届高功率粒子束学术交流会》 | 2008年
摘要：本文介绍了自行研制的应用于感应电压叠加器初级储能的一台输出电压3.3MV的Marx发生器，其采用变压器油绝缘，外形尺寸约为3m×2m×1.5m，采用正负充电方式，由33个火花开关和66个高压电容器(50kV/0.44 μ F)按S型排列串联构成。给出了一种用元器件法估算此类Marx发生器回路等效电感的方法：单级按集总参数等效方式估算，单排等效为存在互感的多个单级的串联，计算的电感值与实验结果相近。Marx首排开关采用并联外触发，开关选用四电极紫外预场畸变电离开关，其余开关采用排间过电压触发。Marx发生器串联等效电容6.67nF、电感5.5 u H、等效串联电路约为6Ω，建立时间约150ns，抖动约2ns，给匹配电容充电时间约300ns，已经成功运行200余炮。
8.CMOS反相器RF脉冲闩锁效应实验研究
- 《第十一届高功率粒子束学术交流会》 | 2008年
摘要：本文开展了RF脉冲对CMOS数字电路闩锁效应实验研究.闩锁效应是CMOS数字电路的一个固有传统重要失效机理,ESD脉冲、宇宙空间射线、重粒子等均可触发CMOS电路闩锁效应.本文通过CMOS数字电路单元器件反相器输入端口直接注入单次RF脉冲实验研究结果表明,反相器输出除发生逻辑电平扰乱、逻辑翻转效应外,RF脉冲也可以触发反相器闩锁效应,且触发闩锁脉冲具有能量阈值规律,即所需RF脉冲功率与脉冲宽度成反比关系,但所需脉冲能量一致.对应SPICE模拟显示反相器处于闩锁状态时,器件直流静态工作电流同比为正常值(输入为逻辑高电平)6600倍.伴随着器件集成度提高,器件尺寸变得越来越小,器件功耗问题愈显突出的情况下,静态功耗的大幅增加将使这类CMOS器件微波敏感度更高.
9.浅谈高功率微波输出窗介质/空气界面的击穿
- 《第十一届高功率粒子束学术交流会》 | 2008年
摘要：针对高功率微波(HPM)介质输出窗介质/空气界面的击穿问题.介绍了美国在这方面的研究进展,其中包括实验装置介绍和对影响介质/空气界面击穿的几项重要大气变量(如气压、湿度、紫外线和环境气体成分等)以及其它影响因素(如介质窗材料、介质窗表面粗糙度)实验结果的介绍,在此基础上进行了比较和综合分析,针对介质窗材料的类型、介质窗表面光滑度、介质窗结构等提出了几点建议和结论.
10.螺旋线行波管慢波结构热特性计算专用软件开发
- 《第十一届高功率粒子束学术交流会》 | 2008年
摘要：针对行波管慢波结构热分析的必要性,介绍了螺旋线慢波结构的热产生机理,结合ANSYS软件设计了可对不同翼片加载和不同形状夹持杆的螺旋线慢波结构进行热特性分析的专用仿真环境.利用该仿真环境,用户可以在不掌握ANSYS软件的情况下对螺旋线行波管慢波结构的热特性进行模拟计算.
11.一种双波段高功率微波源的初步实验研究
- 《第十一届高功率粒子束学术交流会》 | 2008年
摘要：提出并研究了一种新型双波段高功率微波源,称之为MILO&VCO组合型双波段微波源.该微波源是为了提高磁绝缘线振荡器(MILO)的微波输出功率和效率,将其负载二极管部分设计成一个特殊结构的虚阴极振荡器(VCO)形式而得到的.首先对该器件进行了初步结构设计和粒子模拟优化,得到该器件输出微波频率为L波段和C波段;在此基础上对该器件进行了初步实验研究,实验结果表明：在工作电压约480～510kV、电流约39～45kA的条件下,该新型器件的MILO部分输出微波的功率达1.6GW,主频约2.07GHz;VCO部分输出微波的功率约180MW,主频为3.80和4.10GHz;该器件总输出微波功率达1.78GW.
12.4MV激光触发多级多通道开关
- 《第十一届高功率粒子束学术交流会》 | 2008年
摘要：报告了4MV激光触发多级多通道开关的结构设计和初步的实验结果及分析。该开关采用轴向聚焦触发方式，设计为匀场结构，采用场调整环以强制分压方式调整开关间隙电场分布，电极-绝缘子序列采用堆栈结构替代榫接结构，独立定位、紧固。实验结果表明：4MV激光触发多级多通道开关的自击穿电压偏差小于5％，自击穿电压与工作气压呈良好的线性关系;触发延迟时间约25ns，极差小于±2.5ns，抖动1.5ns;等工作电压-气压比条件下，随着气压和工作电压的上升触发延迟时间及其抖动趋向下降。
13.一种基于固态开关的高重复频率脉冲功率源
- 《第十一届高功率粒子束学术交流会》 | 2008年
摘要：介绍了一种基于同态开关的高重复频率脉冲功率源工作原理。该脉冲功率源类似于Marx发生器原理，即每级电容器并联充电，串联放电。为了实现充电低压电源与高压输出电源的电压隔离，每级电容器分别通过磁环变压器高频谐振充电，这种电路结构大大简化了高压和电压的绝缘设计,具有高效、快速、高频输出的技术优势，该电路同样具有固态Marx发生器开关自保护能力，目前我们实验室已研制成功22级固态开关高频脉冲功率发生器，输出电压为20Kv，重复频率达20kHz，脉冲宽度3us，初步实验已验证了该方案的可行性，更高参数脉冲功率源正在研制当中。
14.20kHz电光Q开关驱动源技术研究
- 《第十一届高功率粒子束学术交流会》 | 2008年
摘要：调Q开关驱动源是高重复激光器的关键部件，研究其驱动源，对高重复激光技术的发展具有重要意义。通过对调Q开关驱动源技术研究，研发多种参数的20 kHz电光Q开关驱动源，配合某科研所连续激光器信标光源实验和某企业晶片雕刻实验，将激光输出脉冲宽度由原有的70 ns～80 ns压缩到20 ns左右，取得了良好效果，此产品现成功用于工业化激光领域中。
15.同轴螺旋带绕式空芯变压器的设计
- 《第十一届高功率粒子束学术交流会》 | 2008年
摘要：介绍了带绕式空芯变压器的基本特点和应用前景。分析了影响变压器型脉冲调制系统效率的原因，并给出了在利用第一振幅充电及不同耦合系数的情况下，调谐比与效率的关系。阐述了变压器型脉冲调制系统的设计方法，设计了耦合系数为0.86，耐压不低于300kV，在负载为5.6nF时，充电时间为1.65us，系统效率为60.16％的脉冲调制系统。
16.直接驱动Z箍缩的新结构FLTD脉冲功率源初步概念设想
- 《第十一届高功率粒子束学术交流会》 | 2008年
摘要：本文简要介绍和分析了国际上近年提出的FLTD型脉冲功率源的概念设想，针对大多数概念设想存在的气体开关数量庞大的难题，提出了一种结构新颖可直接驱动负载的FLTD脉冲功率源初步概念设计，脉冲源为单路多级LTD串联，同轴结构，每级LTD中心为同轴状多通道气体开关，每一对电极与两只电容器组成电流达0.5～1MA的放电支路，包围磁芯，开关与电容器一体化，每级LTD中间触发电极充电时处于地电位，中心巨型多通道气体开关同时实现功率汇聚和传输，次级采用真空磁绝缘。给出了脉冲源概念设计的初步结构、优缺点，并利用PSPICE程序模拟了脉冲源的输出参数，分析了输出电流达到20MA、前沿300ns时对电容器、开关和触发脉冲等的技术要求。
17.微米级平板加速器结构的研究
- 《第十一届高功率粒子束学术交流会》 | 2008年
摘要：由于激光脉冲具有强电场,可用于加速粒子,人们对激光驱动的粒子加速器作了大量的研究.我们采用一种相对简单的结构,在金属薄膜上周期刻槽,以便将激光能量耦合进入腔体形成加速场.对这类结构的相对论与非相对论两种情况进行了理论分析,并进行仿真优化.初步的测试与仿真结果吻合.
18.紧凑Tesla变压器锥形次级线圈电压分布的理论分析
- 《第十一届高功率粒子束学术交流会》 | 2008年
摘要：对内嵌于同轴脉冲形成线的紧凑Tesla变压器次级线圈电压分布分别运用电磁场理论和电路模型进行理论分析,结果得到：锥形次级线圈电压随线圈所在处的半径近似成线性分布,此分布与同轴PFL内电压分布基本一致;单层锥形次级线圈相比于多层柱形次级线圈易于与同轴PFL内电场分布达到一致,这也是紧凑Tesla变压器次级线圈采用单层锥形的一个重要原因;锥形次级线圈电压极大值出现在大径接地端或小径负高电压端,通过在两端减小匝密度的方法可以实现均压;锥形次级线圈电压线性分布的原因很可能是由于线圈自感分压.据此理论分析研制出的锥形次级线圈应用于紧凑Tesla变压器,运行10万余脉冲后状况良好,证实了此理论分析的正确性和有效性.
19.10kV，100 kA半导体开关组件设计与试验
- 《第十一届高功率粒子束学术交流会》 | 2008年
摘要：介绍了RSD的结构和触发工作原理,分析了RSD组件设计要求,研制了10kV高压RSD组件及其触发系统,在10kV,600μF电容器组上对开关组件进行了性能测试,试验结果表明该高压RSD串联组件触发稳定、工作可靠,传输电荷6C,峰值电流可达108 kA,电流变化率可达7.6kA/μs,抖动为0.24 μs.
20.高能脉冲X射线的能谱测量仪的研制和初步实验结果
- 《第十一届高功率粒子束学术交流会》 | 2008年
摘要：研制出了一种用于高能脉冲X射线能谱测量的能谱仪,并初步测量了阳极杆箍缩二极管产生的高能X射线能谱.首先,通过理论分析和实验研究,选择了适合高能脉冲X射线测量的PIN探测器阵列和铅过滤片作为测量系统,在此基础上完成了能谱仪的研制,并理论计算了能谱仪在各种状态下的灵敏度.完成了能谱仪的准直系统和抗电磁干扰和辐射干扰的设计,使能谱仪可以得到信噪比较高的波形数据.在能谱仪的前部放置了不同厚度的铅衰减片,测量了感应电压叠加器的高能脉冲X射线的强度,获得了不同衰减程度的实验波形.为以后的能谱计算提供了原始的波形数据,也为二极管的具体工作状态提供一种诊断手段和参考依据.
21.6MV Marx发生器及故障分析
- 《第十一届高功率粒子束学术交流会》 | 2008年
摘要：介绍了PTS单路样机的6MV Marx发生器的电路结构、物理设计、结构设计和绝缘设计.通过实验验证了发生器的设计参数,并固定欠压比、触发电压进行了一系列的实验.实验结果表明：在欠压比71％、触发电压200kV条件下,输出电压建立时间175ns,抖动小于10ns.对发生器运行中出现的故障进行了分析,提出了改进方法.
22.一种电阻加载的超宽带脉冲天线研究
- 《第十一届高功率粒子束学术交流会》 | 2008年
摘要：超宽带脉冲天线作为信号与空间场的线性时空变换器,其设计和研制是人们近年来非常关注的课题.本文研制了一种贴片电阻加载的振子天线,用FDTD方法对其进行的分析和实际应用结果表明天线具有良好的波形保真度,良好的辐射特性和收发隔离效果.可以广泛地应用于各种超宽带系统.
23.相对论磁控管轴向输出的分析与优化
- 《第十一届高功率粒子束学术交流会》 | 2008年
摘要：在分析了轴向输出结构容易造成反射、传输特性不理想的原因后,我们以传输参数及有载Q值为目的,对轴向输出相对论磁控管的阴极及喇叭天线部分进行了几何参数的冷腔仿真,优化相应的参数.研究发现喇叭天线部分对传输参数影响明显,初步证实了提高输出功率的可能性.
24.2ns、600kV脉宽可调脉冲源的物理设计和输出特性
- 《第十一届高功率粒子束学术交流会》 | 2008年
摘要：利用快Marx产生器，低电感气绝缘峰化电容器和集成一体化低电感匹配负载技术，在180Ω阻性负载上获得了3ns/292ns，峰值电压600kV的快沿双指数脉冲输出。在此基础上，通过调波电阻和电感隔离等技术手段拓展脉冲源的输出参数，成功实现了峰值电压600kV，2ns/25ns、峰值电压600kV，3ns/110ns两种不同脉宽双指数脉冲输出，整个系统抖动不大于8ns。该装置可用于开展快前沿不同脉宽条件下绝缘材料特性研究，也可以用于驱动有界波天线，在同一台装置上开展不同脉宽的EMP效应研究等工作。
25.多级气体开关的电场优化设计
- 《第十一届高功率粒子束学术交流会》 | 2008年
摘要：模块化直线型脉冲变压器(LTD)是一种新型的初级能量储存装置，其中气体开关为模块中的关键器件，它的性能直接决定了LTD的输出参数。本文设计了三种不同组合电极结构(椭圆-椭圆，圆弧-椭圆，圆弧-圆弧)的多级气体开关，并介绍了这三种不同组合的电极结构的电场模拟计算结果，以及三种开关的静态实验。结果发现，椭圆-椭圆型的电极表面电场分布的均匀性比较好，圆弧-椭圆型电极在垂直于电极表面的电场强度变化最小。但是在静态实验中椭圆-椭圆型的电极耐压能力和稳定性都优于另两种电极。
26.基于旋转电弧开关的电弧模型研究
- 《第十一届高功率粒子束学术交流会》 | 2008年
摘要：脉冲功率技术在科学试验、国防、生物医学以及环境保护等领域有着广泛的应用，开关已成为制约脉冲功率技术发展的主要技术瓶颈。轴向磁场控制的旋转电弧开关能够较好的满足电极烧蚀小，寿命长等要求。本文对轴向磁场控制的旋转电弧开关电弧特性进行了研究，介绍了电弧运动的机制，运用了一种电弧的链式结构模型，该结构模型能够较好的模拟轴向磁场控制的电弧运动特性，基于该结构模型进行了仿真分析，结果与理论基本吻合。
27.三电极百千安直流气体火花开关的自击穿特性
- 《第十一届高功率粒子束学术交流会》 | 2008年
摘要：本文通过研究电极高温烘烤对开关自击穿特性的影响，发现要获得稳定的自击穿电压，烘烤后可以大大降低实验次数，同时可以减小自击穿电压的分散性。对开关实际使用状态下自击穿特性的研究结果表明，开关自击穿特性的变化趋势和开关电极表面熔蚀特性密切相关，随着使用次数的增加，开关自击穿特性随之变差，开关运行650次以后，电极表面形成较大缺陷，需要维护处理。通过对开关的自放电概率分析，认为该类开关自放电概率分布符合三参数韦伯分布。
28.双平行电极气体开关的设计与初步实验
- 《第十一届高功率粒子束学术交流会》 | 2008年
摘要：研制了一种新型双平行电极场畸变气体火花开关，它能够应用于电缆绕组型直线脉冲变压器。简要介绍了开关结构及其设计要点，通过电场数值模拟，对场畸变火花开关的设计进行验证。开展了开关的静态耐压、触发延迟及短路放电实验，结果表明：这种场畸变气体开关工作电压高于40kV，自击穿电压相对标准偏差小于2％;欠压比大于60％时，触发延迟时间的标准偏差小于3ns;开关放电电感小于42nH。
29.并联脉冲形成线设计及应用
- 《第十一届高功率粒子束学术交流会》 | 2008年
摘要：本文介绍了三根6Ω水介质同轴线并联形成2Ω脉冲形成线技术方法，确定了水线物理参数和布局，设计了并联脉冲形成线两端汇聚结构，建立三维模型计算了非轴对称汇聚结构电场分布和电容。该并联脉冲形成线已应用于“闪光二号”加速器，其性能满足电气和绝缘要求。实现了加速器的匹配传输，提高了能量传输效率和装置运行的稳定性、可靠性。
30.光子带隙曲折波导行波管的大信号模拟
- 《第十一届高功率粒子束学术交流会》 | 2008年
摘要：利用粒子模拟软件MAGIC对一种新型的行波管,光子晶体封闭曲折波导慢波电路行波管,进行了大信号模拟计算.计算结果表明,在得到正确设计的前提下,利用光子带隙工作的光子晶体封闭曲折波导慢波电路行波管不但能够高效放大电磁波信号,并且能够在不加任何衰减或切断的情况下消除由高次模式导致的返波振荡.
31.隔模带技术在相对论磁控管中的应用可能性分析
- 《第十一届高功率粒子束学术交流会》 | 2008年
摘要：隔模带技术是普通磁控管中的一种重要技术,相对论磁控管由于担心可能的高频击穿而没有采用.本文针对增加了隔模带后相对论磁控管的高频场分布进行了仿真模拟,并以典型的A6结构磁控管内的高频场幅值比较.分析认为,合理的设计隔模带,可以兼顾模式隔离度与高频击穿,隔模带技术可以在相对论磁控管中推广应用.
32.高功率回旋速调放大器输出窗研究
- 《第十一届高功率粒子束学术交流会》 | 2008年
摘要：本文首先对回旋速调放大器输出窗的反射进行了理论分析.其次,从热传导方程出发,对输出窗的温度分布进行了研究和数值计算.以蓝宝石输出窗为例,给出了低反射的高功率TE01回旋速调管放大器输出窗的设计方案.该放大器输出窗在工作频率为34GHz时,厚度为1.46mm,半径为16mm.在反射率小于1％的情况下的带宽大于2GHz.对蓝宝石输出窗温度分布的研究表明：TE01模的功率容量比TE02和TE03的功率容量大.当输出功率是110kW时,TE01模输出窗的最大温差为106℃,而TE02和TE03的最大温差分别为132℃和143℃;增大输出窗的半径有利于提高输出窗的功率容量.
33.变周期慢波系统的研究
- 《第十一届高功率粒子束学术交流会》 | 2008年
摘要：由于行波管的工作依赖于其慢波系统中的电子注与沿轴传输交变电磁场之间的相互作用而完成,而这样的相互作用要求沿轴传输的交变电磁场必须与电子注有着近乎同步的速度,所以慢波系统内的同步问题就成了研究行波管的一个很重要的问题.而变周期慢波系统是将一般慢波系统的周期进行变化而形成的,它可以比原周期慢波系统有着更宽的带宽,更高的互作用效率,还可以选择空间谐波.本文分析了变周期慢波系统内的空间谐波,提出了使慢波系统内的一次空间谐波一直与电子注同步所需要满足的原则,最后以变周期折叠波导为例,证明了这个原则.
34.Ku波段相对论返波管模拟设计
- 《第十一届高功率粒子束学术交流会》 | 2008年
摘要：模拟设计了Ku波段过模的相对论返波管,热腔模拟结果在700kV,10kA,1.2T下获得了2.27GW的输出功率,效率为32.4％.微波频率为17.5GHz,输出模式TM02模,模拟结果表明采用不同周期的分段慢波结构有效地提高了器件的输出效率.同时模拟分析了引导磁场、束压和束流对器件工作状态的影响.
35.高能荷电粒子束的辐照电场研究
- 《第十一届高功率粒子束学术交流会》 | 2008年
摘要：非线性光学器件的辐射防护是航天器件和下一代激光有源系统必须解决的难题,研究荷电粒子辐照电场是研究非线性材料辐照改性新机制的首要问题.本文主要讨论荷电粒子束高速运动时产生的辐照电场,首先从电磁场理论和相对论力学出发建立辐照电场的计算模型,然后计算分析了两种常见荷电粒子α射线和β射线的辐照电场.结果表明,电场随束流强度、射线能最的增大而增大,与粒子的运动速度成反比;α射线和β射线的辐照电场随辐照参数变化趋势一致,但大小差别较大,当Ⅰ=100μA,εm=500Mev时,α射线电场值约为3.5×107v/m,而β射线电场值约为2.4×1011v/m.
36.强流二极管中阴极等离子体膨胀的惯性
- 《第十一届高功率粒子束学术交流会》 | 2008年
摘要：用磁流体理论研究强流二极管中阴极等离子体完全覆盖阴极表面后的膨胀过程,求解阴极等离子体膨胀速度的解析表达式.结果表明阴极等离子体膨胀速度不但依赖于阴极等离子体的温度和离子质量,而且与离子带电量、离子浓度和二极管电流密度有关.离子带电量越少、浓度越低,等离子体膨胀速度越小;当等离子体饱和电流密度等于二极管电流密度时,等离子体膨胀速度为零.等离子体膨胀速度随时间变化而变化,电流脉冲上升和持续过程中,等离子体膨胀速度不断减小;而脉冲结束时,等离子体膨胀速度随电流减小而迅速增大.由公式预言的等离子体膨胀速度及其随时间的变化关系与实验结果一致.
37.Child-Langmuir定律和Langmuir-Blodgett定相对论推广的一种简单处理
- 《第十一届高功率粒子束学术交流会》 | 2008年
摘要：结合一维稳态平板二极管超相对论情况下空间电荷限制流的精确解,利用构造修正函数的方法做简单近似处理,对Child-Langmuir定律进行了相对论推广,得到的简单近似公式与全电压范围内的精确解的相对误差在1％以内.依照同样的方法对Langmuir-Blodgett定律也实现了相对论推广,得到的简单近似公式在向内发射和向外发射两种情况下都很好的符合了数值计算得到的一维稳态同轴二极管的空间电荷限制流的精确解.
38.强流热阴极系统设计及其实验结果
- 《第十一届高功率粒子束学术交流会》 | 2008年
摘要：建立了能满足大面积热阴极系统需要的2MeV热阴极实验平台,并配合研制了直径为100mm的B型储备式热阴极.在二极管电压为1.5MV、脉宽90ns(FWHM)、阴极工作温度为1350℃B情况下,利用法拉第筒获得了1000A的发射电流,发射电流密度约12A/cm2.实验结果表明,利用大面积热阴极获得高亮度强流电子束在工程上是可以实现的.实验结果也表明,阴极发射能力强烈依靠于二极管真空和阴极工作温度.
39.脉冲宽带信号的测量方法探讨
- 《第十一届高功率粒子束学术交流会》 | 2008年
摘要：本文以能量定理为依据,提出了建立超宽带脉冲微波功率谱密度频域法测量系统,通过对超宽带脉冲微波信号进行的时域和频域的对比测量,在低频段或较窄频段由示波器测量值标定,验证了其正确性.对时频域测量误差和测量方法进行了对比分析,对频谱分析仪瞬态响应衰减量进行仿真计算,得出了经过修正了瞬态响应衰减量后,频域测量结果与时域测量结果是吻合的结论.
40.脉冲电压下激光触发沿面闪络试验同步及初步试验
- 《第十一届高功率粒子束学术交流会》 | 2008年
摘要：在脉冲电压下的激光触发沿面闪络试验中，激光脉冲与试品上所加脉冲电压的同步问题必须解决。试验系统中建立了精确的激光触发系统，用波长1064/532 nm，调Q开关的Nd：YAG固体激光器来触发绝缘试品的沿面闪络。应用自制的数字脉冲发生器解决同步的问题。对Marx发生器的触发器输入电压和输出电压，Marx发生器的触发脉冲和Marx发生器输出电压，激光器的Q开关控制信号和输出激光脉冲之间的时延和抖动分别进行了测量。根据所测时延和激光器的控制时序，调整数字脉冲发生器各通道的时延，达到激光脉冲与脉冲电压的精确同步。解决同步问题后，应用平板电极和柱状绝缘材料进行了初步激光触发沿面闪络试验。
41.固态高压脉冲形成线研究
- 《第十一届高功率粒子束学术交流会》 | 2008年
摘要：开展了一些关于固态脉冲形成线的研究。在研究中，分别采用了一种功能陶瓷和一种新研制的特种复合材料作为储能介质，研制了平板型固态脉冲形成线。功能陶瓷介质的相对介电常数为300，而特种复合材料的相对介电常数为200。研究表明，制造大体积的功能陶瓷介质块比制造大体积特种复合材料介质快要困难得多。制造了一个大体积复合材料介质块，并用此介质块研制了一个固态介质脉冲形成线，此脉冲形成线产生的脉冲半高宽达90ns，设计耐压100kV。制造了一个大体积陶瓷介质块，并用此介质块研制了一个固态脉冲形成线，实验充电电压达到150kV，输出脉冲半高宽92ns。
42.三谐振高压脉冲变压器理论分析与模拟
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摘要：本文介绍了一种基于空芯变压器的三谐振高压脉冲变压器。通过对三谐振脉冲变压器无损等效电路的理论分析，给出了在回路固有频率1：2：3时，电路各参数的关系及输出电压解析表达式，由此可知在此条件下变压器次级高压绕组上的最大电压与负载电容上最大电压比为0.36。根据理论结果，设计了一组参数进行了电路模拟，证明了理论分析结果的正确性。并模拟了不同参数变化对装置输出电压及能量传输效率的影响，由模拟结果可知，各参数可以在一定范围变化而对装置性能影响不大。
43.分数比脉冲变压器理论分析和实验
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摘要：通过采用脉冲变压器的分布电容和漏感的公式，得到了脉冲变压器的上升时间和脉冲变压器次级绕组、磁通变化、伏秒积之间关系，由此研制冷1/2：39分数比脉冲变压器。该分数比脉冲变压器实验结果表明：在负载为410Ω时，上升时间为3.24us;在负载为1500Ω时，上升时间接近1us。该研究工作为TH2163速调管调制器研制奠定了基础。
44.阳极杆箍缩二极管阴阳极等离子体引起短路的物理机制初步研究
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摘要：理论分析磁限制阶段阳极杆箍缩二极管(Rod-Pinch Diode，RPD)束流自身角向磁场对阴阳极等离子体运动的影响，对二极管中粒子束动力学行为进行数值模拟，研究阳极杆箍缩二极管阴阳极等离子体引起短路的物理机制。结果表明，磁限制阶段，二极管中形成稳定的双向流，等离子体被限制在电极附近一定厚度的鞘层内，二极管不会因为阴阳极等离子体的运动而短路或阻抗崩溃。随着二极管工作电压的降低，束流自磁场不足以约束阴阳极等离子体的漂移运动，等离子体的相向运动使二极管间隙闭合。因此，陡化输入脉冲上升沿使二极管尽快达到磁限制状态和增大阴阳极间隙距离可以抑制阴阳极等离子体引起的短路现象。电阻性负载与阳极杆箍缩二极管的实验结果验证了上述结论。
45.紧凑脉冲功率发生器重频运行稳定性研究
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摘要：在紧凑脉冲功率发生器的重频运行模式下，推导了相邻脉冲间初级电容上初始电压的递推关系，得到了稳定状态下初级电容上初始电压满足的方程，给出了由非稳定状态到稳定状态的过渡时间的计算方法，讨论了充电晶闸管导通时间不依赖于气体火花隙主开关击穿电压的条件，介绍了脉冲功率发生器系统重频运行实验调试的方法和步骤。通过理论分析和实验研究，得到结论如下：通过选择合适的晶闸管导通时间，可以使重频运行从第1个脉冲开始即达到稳定状态。
46.动态级联型爆磁压缩发生器级联结构研究
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摘要：动态级联型爆磁压缩发生器由多级构成，后一级俘获前一级的磁通进而将能量进一步放大。其级联结构直接关系到整个装置的输出能量。直径约100 mm，长度约500 mm的两级动态级联型螺线管爆磁压缩发生器是目前国内外研究比较多的装置，主要用来在高阻抗负载上(约μH)产生100kA量级的短上升时间(约15 μs)的电流脉冲。本文介绍了三种级联结构形式的两级动态级联型螺线管装置，对每种装置都进行了大量的优化设计和实验验证，负载都为4μH。实验表明进行合理的级联结构设计有利于提高输出能量并控制电流的上升时间。
47.150kV脉冲X光机
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摘要：文章中描述了一按Marx发生器原理设计的脉冲X光机，该装置采用低抖动场畸变开关和固体低感电阻为结构元件，低感陶瓷电容作为储能元件。Marx发生器通过高压电缆和X射线管连接。脉冲X光机特性如下：输出电压范围：100 kV～150 kV;剂量：0.25 m处35mR;脉冲宽度约70 ns。
48.不同触发间隙下盘式触发电极Trigatron开关触发特性研究
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摘要：介绍了作者对不同触发间隙条件下盘式触发电极trigatron开关的触发特性实验研究结果，验证了Trigatron开关击穿机制的已有认识，为触发间隙的选取和开关的设计提供依据和新型Trigatron开关的应用提供技术基础。
49.纳秒脉冲下真空沿面闪络过程中的发光现象
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摘要：真空沿面闪络发生发展过程中的发光现象是揭示真空沿面闪络机理的重要依据，但由于这一过程的持续时间只有几纳秒到几十纳秒，很难采用常规的方法进行诊断。本文采用纳秒脉冲电气和光电测量系统与纳秒分幅相机相结合，对纳秒脉冲作用下有机玻璃样品表面的沿面闪络电压电流特性、通道阻抗特性、不同光谱的光电特性和不同阶段闪络通道的发光图像进行了测量和诊断，分析了纳秒脉冲作用下的真空沿面闪络发展过程几个阶段的发光机理。
50.多组多路输出100kV快前沿电脉冲触发系统
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摘要：在多路并联运行的电容储能型脉冲功率源中，为实现初级储能气体开关和脉冲形成主开关的同步，需要多组延时可调、每组多路输出的快前沿高电压脉冲来分别触发，为此研制了一套快响应低抖动100kV快前沿电脉冲触发系统。该系统由同步机DG535和多组电脉冲放大单元组成，各组放大单元输出脉冲的延迟时问可调，延时步长由DG535设定，每组最短延时时间约为305ns，抖动2ns，可同时输出多路触发脉冲，在高阻负载上幅值可达180kV，当输出信号为4路时，上升时间10ns，当输出信号为8路时，上升时间15ns。
51.“闪光二号”加速器的技术改造
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摘要：为提高“闪光二号”加速器长期运行的稳定性和追踪国际脉冲功率技术的发展方向，采用多根水线并联组成了2Ω形成线，提高了水线部分的能量传输效率;改造了Marx发生器与新形成线匹配,降低了工作电压，提高了绝缘性能;研制了多级多通道气体主开关和配套的同步触发系统，实现了三个气体开关的同步运行; “闪光二号”加速器在新的技术结构下恢复了原有的输出性能。
52.3MV感应电压叠加器的磁感应腔研制
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摘要：根据脉冲驱动源和负载参数，提出了磁感应腔的设计指标为1.2MV/70ns。由感应腔的电流传输效率和真空同轴线绝缘要求，确定了磁芯的几何尺寸;研制了矩形比为0.5的预退火非晶磁环，明确磁环数量不小于6只;在30T/μs时，实验测量最大脉冲相对磁导率与饱和波模型计算结果相当;估算磁感应腔的等效激磁电感为7.3μH，涡流损耗电阻为139Ω。根据临界击穿场强的经验公式，采用电场数值分析方法，确定了磁感应腔的电气结构;利用缩比磁感应腔验证了设计有效性;建立了基于磁感应腔的3MV感应电压叠加器全电路模型，阳极杆箍缩二极管的电压、电流计算波形，与实验结果基本相符。
53.多点频合成脉冲技术研究
- 《第十一届高功率粒子束学术交流会》 | 2008年
摘要：本文提出了一种新的窄脉冲产生方法，即基于反傅立叶变换用用多点频合成窄脉冲。文章讨论了产生窄脉冲的周期、脉冲形式、脉宽及幅度的决定因素，并进行了相关模拟。在此基础上，设计新的窄脉冲发生器，通过试验验证了该技术的可行性。
54.感应电压叠加器中水介质开关脉冲自击穿特性研究
- 《第十一届高功率粒子束学术交流会》 | 2008年
摘要：设计了应用于感应电压叠加器中的水介质主开关与峰化开关，主开关的电极结构为“平板-环型”，峰化开关的电极结构为“环型”。研究了开关在300ns脉冲电压下的自击穿特性，给出了不同工作电压下开关的间隙距离。实验结果表明，主开关与峰化开关的结构合理、击穿特性稳定、相互配合良好，峰化开关可以有效的峰化主脉冲，降低预脉冲的幅值。主开关的实验结果同时验证了Martn经验公式的适用性。
55.曲折波导慢波结构的衰减特性研究
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摘要：慢波系统中的衰减对增益、效率和非线性参量等均有不利影响,会降低行波管的整体性能.本文对曲折波导慢波系统中的衰减特性进行了理论分析和软件模拟,两者结果较吻合.从研究结果中,可以得到：(1)衰减特性与曲折波导慢波结构命属材料的电导率有很大的关系：随着不同材料的电导率减小,衰减系数明显增大;(2)曲折波导的宽边尺寸,a和窄边尺寸b对衰减特性有著较大影响：衰减系数随着a,b的增大而分别减小.
56.折叠波导行波管栅控电子枪的设计
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摘要：利用皮尔斯枪迭代综合法初步确定了行波管栅控电子枪的几何尺寸参数,考虑电子枪设计对导流系数、注腰半径、层流性等参数提出的要求,要TWTc软件上模拟并给出了毫米波段折叠波导行波管栅控电子枪的设计方法.
57.金属桥箔电爆炸动态电阻的实验测量
- 《第十一届高功率粒子束学术交流会》 | 2008年
摘要：根据电磁学基本理论公式，通过在具有恒定电阻和电感的长方形金属箔片脉冲放电实验中进行验证，提出了一种金属桥箔电爆炸动态电阻的测量方法，由此获得的小尺寸铜桥箔电阻随输入能量变化曲线与电爆炸桥箔电阻变化规律基本一致，表明了该方法的可行性。
58.“强光一号”水开关击穿性能研究
- 《第十一届高功率粒子束学术交流会》 | 2008年
摘要：采用光学诊断和电磁测量相结合的方法对“强光一号”不同结构的水开关的放电特性进行研究，其中包括环-板结构.球-板结构及局部场增强球-板结构。通过理论模拟开关电场分布及“强光一号”加速器水开关击穿电压的实际测量可以分析不同结构的开关工作稳定性，结果表明，环-板结构的水开关具有最稳定的击穿特，15次放电的时间抖动只有30ns，局部场增强球-板结构水开关抖动60ns，球-板结构水开关稳定性最差，抖动达到140ns。利用纳秒时间分辨可见光分幅相机和光纤传感器对环-板型及局部场增强球-板结构水介质开关进行光学测量，得到了电流通道发展图像以及整个放电过程的光强变化信号。实验结果表明，环-板型水介质开关开始击穿时的平均场强约为190 kV/cm，同时存在多个放电通道，流注呈树枝状分布，其发展速度约为儿十cn/μs。
59.800 kV高压脉冲变压器设计
- 《第十一届高功率粒子束学术交流会》 | 2008年
摘要：介绍了一种重复频率高压脉冲变压器的设计方法，变压器电压超过800kV，电流10kA，工作频率100Hz，单次传递能量112J，脉冲宽度可达微秒量级，主要用于高功率微波电源中作为升压变压器，减少了中间环节，提高了整个系统的稳定性。
60.纳秒脉冲下微堆层绝缘材料的真空沿面闪络实验研究
- 《第十一届高功率粒子束学术交流会》 | 2008年
摘要：设计并制作了聚酰亚胺膜为绝缘层，黄铜为金属层的微堆层绝缘子，基于Marx发生器及单同轴脉冲形成线的纳秒脉冲(10ns/30ns)真空实验平台，对微堆层绝缘子的真空沿面闪络性能进行测试;为了精确标定测量系统，利用输出脉冲幅值较高(约为20kV)的磁脉冲压缩电源对测量系统进行了标定，得到分压比为25133：1;分别对三块微堆层试品进行测试，闪络发生在电压上升期间，三块微堆层试品的真空沿面闪络场强都高于150kV/cm。
61.加速器撬棒触发电路
- 《第十一届高功率粒子束学术交流会》 | 2008年
摘要：本文介绍了以冷阴极撬棒器件作为脉冲线加速器的前级触发电路。它可以用作加速器充气开关的放电控制装置。其延时误差大约在400纳秒之内。能够满足用于相对论器件的脉冲磁场和加速器高压放电的同步要求。
62.触发电压对±100kV多级多通道开关性能影响实验研究
- 《第十一届高功率粒子束学术交流会》 | 2008年
摘要：本文研制了一种用于快直线型脉冲变压器(LTD)的±100kV多级多通道火花开关,实验研究了触发电压极性、幅值等对多级多通道火花开关触发性能的影响,分析了不同触发电压下开关各部分延时及抖动.研究结果表明,触发电压的极性对双极性多级多通道火花开关触发性能影响较小：开关的触发放电延时和抖动随着触发电压的增大而减小.进一步分析了多级多通道火花开关的触发击穿模式以及影响开关击穿延时和抖动的主要因素,提出了减小开关触发击穿延时及抖动的技术途径.
63.3MV自耦式紫外预电离开关的设计
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摘要：基于紫外预电离技术和阻容耦合电路研制了应用于高功率装置的三串联3MV自耦式紫外预电离开关.这种开关由紫外预电离间隙和开关主间隙组成.根据同类开关在脉冲电压下的击穿数据推算出3MV开关的间隙距离,开关主间隙的电场不均匀系数为1.58.采用台阶屏蔽技术使开关有机玻璃同外沿面最大电场<50kV/cm,满足工程要求.紫外预电离间隙电压设计其击穿电压为主脉冲电压的1％,理论模拟计算表明,在0.1～0.7MPa范围内,预电离间隙电压大于在此范围内间隙击穿电压,保证可靠预电离.
64.“晨光号”加速器实验应用分析
- 《第十一届高功率粒子束学术交流会》 | 2008年
摘要：本文介绍了“晨光号”加速器最近几年的应用情况和机器的主要指标,概述了利用本加速器在水线进行结构改造的情况下,进行的“强光一号”直线型脉冲变压器的复合绝缘技术研究等实验研究工作,给出了实验装置、模拟分析及部分实验结果.概述了通过对“晨光号”加速器油线二极管的相应结构改造,应用于微波技术实验研究,取得了比较理想的实验结果.同时,对“晨光号”加速器油线典型绝缘故障进行了简要分析.
65.1MV/160pF高压低电感同轴薄膜电容器的设计
- 《第十一届高功率粒子束学术交流会》 | 2008年
摘要：介绍了600kV/2ns快沿高压脉冲源中同轴型峰化电容器的设计,该电容器由一系列等电容同轴薄膜电容器串联组成.其电容值为160pF,耐受电压为1MV,电容器储能介质选用聚丙烯薄膜,外绝缘为0.5MPa的SF6气体.利用Ansoft软件对电容器的结构进行了数值计算,计算结果表明：电容器的电容值及其内外部场强设计合理.并利用这一电容器与高气压火花开关配合在180欧姆的负载上,得到了上升时间约2ns、峰值约600kV、脉宽约25ns的快沿脉冲.
66.磁吹旋弧开关的研究
- 《第十一届高功率粒子束学术交流会》 | 2008年
摘要：本文介绍了此开关的基本工作原理、磁场下电弧的运动机制和电极烧蚀机理,设计了一种同轴圆柱结构、外加磁场线圈的磁场控制的旋弧开关,使电弧在磁场作用下弧点沿电极表面连续移动,从而使弧点热流分散到大面积上,大大降低有效的比热流,使电极烧蚀分散到较大面积上,减小电极烧蚀.进行电极优化设计保证开关间隙电场尽量均匀,通过计算和仿真确定了满足磁场要求的线圈尺寸和间距.对开关进行了基本特性试验,发现开关自击穿电压有些分散,平均自击穿电压为25kV左右,于理论计算值基本相同.对开关重复频率回路进行了方案设计和参数设计.使用过压重频的方式,在28kV的情况下,开关的重复频率达到了133Hz,基本达到预期目标.
67.负折射指数物质缺陷对媒质电磁特性的影响
- 《第十一届高功率粒子束学术交流会》 | 2008年
摘要：构造金属环和金属线两种缺陷结构,研究其对通带和谐振频率的影响.由于金属环和金属线缺陷的引入破坏了对称性,模拟结果表明谐振频率出现偏移.并且通带带宽变窄,谐振环缺陷对谐振频率和通带比金属线缺陷的影响较大.
68.内导体对RBWO工作波段选择的影响
- 《第十一届高功率粒子束学术交流会》 | 2008年
摘要：设计了一种紧凑型、吉瓦级、同轴引出电子束RBWO,利用KARAT 2.5维全电磁粒了模拟程序研究了器件内部束-波作用的物理过程.模拟结果表明,在电子束能量700keV,电了束流11kA,导引磁场为1.0T时,当器件中使用内导体时,能实现L波段2.67GW 高功率微波输出,平均效率约为34％：去掉内导体时,能实现S波段1.88GW单频微波输出,平均效率约为24％.同一个器件,仅通过装卸内导体就可以选择在两个波段实现吉瓦级、高效微波输出,这对于高功率微波器件的设计有一定的参考价值.
69.电磁内爆型脉冲压缩开关研究
- 《第十一届高功率粒子束学术交流会》 | 2008年
摘要：通过理论分析，给出了电磁内爆型脉冲压缩开关的理论设计模型，并利用磁流体力学方法对模型进行了数值模拟。通过对不同模型的计算，给出了不同丝阵参数下输出电流、轴向磁场、等离子体壳层随时间的变化，模拟结果表明，在合适的丝阵参数条件下，开关可以把1200ns的慢上升前沿脉冲压缩成脉冲长度约100ns的快上升前沿脉冲，显示了通过等离子体电磁内爆实现脉冲压缩的可行性。
70.超宽带电磁脉冲对通信系统干扰研究
- 《第十一届高功率粒子束学术交流会》 | 2008年
摘要：根据超宽带电磁脉冲的特点，提出了一种对通信系统实施压制干扰的方法。分析了高重复频率超宽带电磁脉冲对通信系统压制干扰的可行性;用实验进一步验证了超宽带电磁脉冲对通信系统的压制干扰效果。
71.矩形螺旋线慢波电路高频特性的数值模拟
- 《第十一届高功率粒子束学术交流会》 | 2008年
摘要：介绍了用ANSOFT公司提供的HFSS 10.0软件模拟计算色散特性和耦合阻抗的理论方法，并对矩形螺旋线慢波结构的高频特性进行了数值模拟。结果表明：和传统的圆螺旋线结构相比，矩形结构具有更高的高耦合阻抗，能有效减小器件体积;在横截面厚度和螺旋角一定的情况下，当矩形螺旋线的宽高比大于4时，相速几乎不变，但是耦合阻抗随着宽度的增加而下降;同时螺旋角的减小可以降低系统的相速，减小工作电压。由于可利用微机电系统(MEMS)印制技术制作，具有可与带状电子束作用，提高效率等优点，矩形螺旋线在紧凑型行波管(TWT)领域有广阔的应用前景。
72.闪光二号加速器气体主开关实验研究
- 《第十一届高功率粒子束学术交流会》 | 2008年
摘要：本文介绍了作为闪光二号加速器主开关的多级多通道气体开关的初步实验研究工作，开关在电脉冲触发(触发脉冲幅值85 kV)条件下，欠压比0.7、工作电压(0.9～2.4)MV、工作气压(0.19～0.505)MPa范围内三个开关可实现同步运行，开关击穿延时小于100 ns，抖动小于8 ns，三个开关击穿点之间的极差小于10ns。
73.用于FLTD的多级气体开关实验研究
- 《第十一届高功率粒子束学术交流会》 | 2008年
摘要：报道了一种可用于FLTD系统的多级多通道气体开关的设计和实验工作。给出了开关的静态放电实验结果，获得了静态击穿电压平均值及标准偏差随气体压强的变化规律。开关充1.5atm干燥空气时，最高耐压可以达到200kV。研究了开关在不同欠压比和不同触发脉冲幅值下的触发特性。开关工作电压150kV、欠压比78.5％、触发电压70kV时，开关的触发延迟时间34.4ns，抖动1.6ns。开关经过2000余次放电，击穿点分布均匀。
74.重复频率纳秒脉冲介质阻挡放电研究
- 《第十一届高功率粒子束学术交流会》 | 2008年
摘要：介质阻挡放电(DBD)是产生低温等离子体的重要方法。本文实验研究的DBD由上升沿15ns，半高宽约30ns，最高重复频率1kHz的正极性纳秒脉冲产生，测量了DBD电压、电流以及放电图像。单极性纳秒脉冲高压下DBD电流峰值达到百安培量级，结果也显示空气间隙上发生两次放电，分别发生施加电压的上升沿和下降沿末端，计算结果表明气隙实际电压和电流都呈现正负两个脉冲，气隙上第二次放电所需能量由介质层提供，纳秒单极性脉冲DBD的实时功率也呈现双峰，峰值功率可以达到MW级。放电图像显示放电有均匀放电和丝状放电两种模式，且阻挡方式、重复频率和间隙距离都是影响这两种放电模式相互转化的重要因素。
75.重频纳秒脉冲下有机玻璃电树枝老化研究
- 《第十一届高功率粒子束学术交流会》 | 2008年
摘要：描述高聚物绝缘材料中电树枝老化现象，对电树枝生长形态及其研究成果做了介绍。进行了重频(～300Hz)纳秒脉冲(半高宽70ns)下有机玻璃电树枝老化特性的试验研究，实验施加负电压。主要研究在不同电压条件下有机玻璃中不同形态电树枝的引发概率，并对电树枝生长形态做了统计。分析试验结果，对电树枝的生长形态、施加电压条件和时间之间的关系进行了讨论。实验中发现30kV电压下有机玻璃中生长出大量有裂纹的电树枝。
76.34GHz、TE02基波回旋速调管设计与模拟
- 《第十一届高功率粒子束学术交流会》 | 2008年
摘要：本文对34GHz、TE02基波回旋速调管的输入系统、介质加载高频谐振腔系统进行了理论分析,对该模式的耦合系数和起振电流进行了分析和计算,建立了回旋速调管粒子模拟模型,同时进行了整管设计并通过PIC粒子模拟进一步优化设计,在工作电压70KV,工作电流18A,磁场1.36T,模拟得到输出峰值功率为600KW、带宽400MHz,效率47％,增益30dB的高功率回旋速调放大器,整管工作稳定.
77.ANSYS在微波场温度分析中的应用
- 《第十一届高功率粒子束学术交流会》 | 2008年
摘要：本文介绍了ANSYS软件及其理论基础-有限元法,给出了该软件的应用范围和使用方法,为从事电磁场计算的科研人员提供一种优秀工具.还有对ANSYS软件的建模过程进行了详尽的介绍,并采用磁控管的例子对ANSYS在微波场温度分析中的应用做了深刻分析.
78.相对论磁控管轴径向微波提取的分析研究
- 《第十一届高功率粒子束学术交流会》 | 2008年
摘要：本文采用数值模拟方法详细研究了工作在不同模式(π模和2π模)下具有轴向或径向微波提取方式的相对论磁控管的工作过程.在输出端有载和无载情况下,分析了不同提取方式所产生的场结构、谐振点、辐射功率、效率等.总结了两种提取方式的优缺点,最终得出在相同结构参数下,高功率相对论磁控管轴向微波提取不仅可达到与径向提取具有同等高的效率,而且更有利于系统的紧凑化、小型化,可能是今后发展的主要方向.
79.X-pinch的X射线辐射特性及初步应用的研究
- 《第十一届高功率粒子束学术交流会》 | 2008年
摘要：X-pinch等离子体是一种高辐射强度的亚纳秒脉冲X射线点源,具有广泛的应用前景,利用脉冲功率发生器PPG-1(500kV、400kA、100ns)作为X-pinch驱动源,对X-pinch的X射线时空辐射特性进行了实验研究.结果表明：当采用25微米钼丝负载时,其X射线辐射通常表现为两个前后间隔为0.5ns左右的亚纳秒脉冲,在Z=0平面上各向同性.在相同实验条件下,X射线辐射总能量分散性很大.随着光子能量范围下限的升高,X射线在该范围内辐射的总能量急剧下降.当光子能量大于1.5keV时,X射线的总能量平均为0.35J.其X射线源通常为两个相距几十微米的点源,点源尺寸随光子能量范围下限的升高而减小,变化范围为5微米至100微米.采用50微米钼丝负载,可以使X射线源为一个或两个非常靠近的小点源,当光子能量大于>4keV时,其尺寸5～10μm.利用X-pinch作为X射线源,对单丝电爆炸过程的背光照相和弱吸收生物样品的相位差衬托照相进行了初步实验,结果表明X-pinch是一个很好X射线照相光源.
80.MA级电流下Al丝X-pinch初步研究
- 《第十一届高功率粒子束学术交流会》 | 2008年
摘要：在“强光一号”加速器(～1.5MA,70ns)开展了Al丝X-pinch初步研究,由两根直径100-200微米Al丝构成的负载产生K层辐射(1.6-2.3keV)最大功率和产额分别为44GW和800J.用X射线分幅相机研究了等离子体动力学演化特性,观察到从交叉点指向两侧电极的轴向等离子体喷射,其轰击电极产生的等离子体晕向交叉点扩展,而交叉点区域的等离子体也沿轴线膨胀,最终使负载初始的“X”构型崩毁而形成弥散式的分布,因而导致箍缩热斑不再局限于交叉点处,而且往往先后出现多个尺寸～1mm热斑及相应的多次X射线爆发.以直径200微米的Al丝构成单缠绕型负载使轴线中心位置线质晕增加到～7-8mg/cm,及采用两个X-pinch负载并联降低单个的驱动电流,分别在减小热斑尺寸和热斑数目方面获得有限效果.
81.有限引导磁场下相对论环形电子注表面电流的研究
- 《第十一届高功率粒子束学术交流会》 | 2008年
摘要：随着高功率微波器件的迅速发展,相对论环形电子注的电流密度也越来越高,因此在有限引导磁场下关于电子注的表面电流在研究问题时将不能忽略.本文采用流体模型对有限引导磁场下相对论环形电子注表面电流密度进行了详细的分析,得出了平衡态电子注的传输条件以及在有高频场扰动情况下电子注的各扰动分量,1再根据扰动分量推导出环形电子注的表面电流密度表达式.为分析器件中注波互作用的色散关系提供了更为准确的边界关系.
82.小阳极腔区结构无箔二极管的Ⅰ-Ⅴ特性分析
- 《第十一届高功率粒子束学术交流会》 | 2008年
摘要：通过理论研究和PIC数值模拟的方法,分析了小阳极腔区结构无箔二极管的Ⅰ-Ⅴ特性,得到了束流强度变化的基本规律和结构影响因子的可调节范围.研究发现,小阳极腔区结构下,当阴阳极间距大于0时,无箔二极管的结构影响因子随着阳极腔区半径的增大而减小并逐渐趋于稳定,且对于较小的阴极外半径、较大的漂移管半径、较大的阴阳极间距,达到稳定后的结构影响因子越小,并定性的给出了考虑阳极腔区结构影响时结构影响因子的可调节范围.最后在可重复运行脉冲电子加速器"TPG700"上开展了初步实验研究,对实验中的回流电子束进行数值模拟分析并去除其影响以后,实验结果很好的符合了理论分析给出的结论.
83.强流束偏转数值模拟初步研究
- 《第十一届高功率粒子束学术交流会》 | 2008年
摘要：基于GPT程序和线性二极管建立了数学模型,并在该模型下研究了束流能量、能散、流强、初始束半径、入射包络倾角、发射度等参数对强流束偏转的影响.模拟计算结果表明,在能量20MeV,流强3kA的强流电子束情况下,可以通过对束流参数的调整,把非线性的空间电荷效应的影响控制在可接受的范围之内.
84.“强光一号”脉冲γ射线辐射剂量测量及其不确定度分析
- 《第十一届高功率粒子束学术交流会》 | 2008年
摘要：“强光一号”加速器是一台具有多种辐射状态的强脉冲辐射模拟装置,能够产生多种能量的X、γ射线,对γ射线的辐射参数的测量是判断加速器工作状态的重要手段之一.本文主要介绍了目前“强光一号”加速器所产生的γ射线剂量测量系统中剂量元件的筛选、标定和测量方法以及对辐射剂量测量的不确定度分析,并对测实系统的测量结果进行了总结.
85.500V/10μs程控脉冲信号源
- 《第十一届高功率粒子束学术交流会》 | 2008年
摘要：文中介绍的500V/10μs程控脉冲信号源是一台单次触发工作后,可同时输出两路幅度为500V、脉宽为10μs负脉冲信号的智能型仪器设备.它不仅具有远程控制和本地操作两种工作方式;而且还具有内触发和外触发(可一路电脉冲和一路光脉冲信号作为触发源)两种触发模式.另外还具备人工复位、安全锁、电压调节及指示和仪器工作状态显示等功能.主要用于触发高压脉冲放电开关和起爆雷管等场合中.