射频负离子源200kV高压平台磁缓冲器系统中磁芯的性能测试和分析

摘要

在射频负离子源200kV高压平台磁缓冲器系统设计中,首次通过旁路电阻的方式,解决了系统运行时次级直流偏置电路中电阻的过热问题。分析了磁缓冲器系统在高压电源启动阶段(工况1)和负离子源运行阶段电极间打火时(工况2)的主要工作频率。在工况1对应的工作频率下,测试了磁缓冲器核心部件铁基纳米晶软磁合金(FINEMET)磁芯的B-H曲线,得出加入直流偏置后的振幅磁导率与无直流偏置时相比,下降了60%(200Hz)~80%(100Hz)。在工况2对应的主要频率下,测试了磁芯的复数起始磁导率并进行了储能耗能分析。在25~525kHz频率范围内,测得了磁芯的磁谱以及品质因数随频率变化的曲线,得出随着频率的增加,磁芯单位耗能下的储能逐渐减小;当频率达到100kHz以上后,磁芯的能量存储与耗散状态趋于稳定。