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第2届全国脉冲功率会议

召开年：2011
召开地：西安
出版时间： 2011-09-19

主办单位：中国核学会

会议文集：第2届全国脉冲功率会议论文集

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1.半导体脉冲功率开关的最新进展
- 任亚东;李世平;颜骥;熊辉;熊思宇;余伟;曾文彬;张方毅
- 《第2届全国脉冲功率会议》 | 2011年
摘要：简述了脉冲功率开关的发展及国内外脉冲功率晶闸管产品的现状，并详细介绍了国内的脉冲功率开关产品及其特点。阐述了脉冲功率晶闸管组件产品的设计与应用，以及半导体脉冲功率开关的测试试验平台。简要介绍了脉冲功率晶闸管及其组件在工程应用中的同步驱动、感应取能和串联均压等关键技术，并简述了脉冲功率晶闸管组件的工程应用实际效果。阐述了半导体脉冲功率开关及其测试试验平台的发展方向。
2.HL-2A高压电源测量系统的研制与应用
- 王雅丽;毛晓惠;王英翘;李青;姚列英
- 《第2届全国脉冲功率会议》 | 2011年
摘要：分析并设计了分压器的参数，采用高频无感釉膜电阻制作分压器，与基于压频转换的光纤隔离技术相结合，组成了HL-2A用高压电源测量系统。同时将数字信号处理芯片用于光纤转换环节，实现压频型A／D转换，简化线路。提高数据传输速度和信号干扰能力。该高压测量系统已运用于HL-2A装置的长脉冲(5s)放电实验，结果表明：该系统不仅实现了DC 80kV高压电源的高低电位完全隔离，而且所测量电压波形真实反映了电源的输出，为反馈系统和保护系统提供了实时电压数据信号。
3.用于高能X射线能谱测量的MLS法
- 陈楠;荆晓兵;高峰;章林文;阴泽杰;李世平
- 《第2届全国脉冲功率会议》 | 2011年
摘要：为满足高能X射线能谱测量的需要，提出采用MLS法进行能谱测量的方案。MLS法克服了其他测量方法散射不易控制、光场不均匀性影响较大的缺点，还具有对不同角度能谱进行测量的优势。对MLS法的测量原理以及测量过程中的注意事项进行了明确，并利用蒙特卡罗方法针对一特定的X射线能谱设计了两种不同介质的测量装置，并将测量装置自身散射的影响控制在5％以内。
4.电磁轨道发射装置隔离式分压器
- 关永超;计策;卫兵;仇旭;何勇;宋盛义
- 《第2届全国脉冲功率会议》 | 2011年
摘要：研制了一套用于测量电磁发射装置轨道电压信号的隔离式分压器，实现了测量回路与被测回路之间的电隔离，简化了电磁发射装置测试系统的复杂性。并对影响隔离式分压器频率响应的元件参数进行了参数扫描，结果表明：研制的分压器在-3 dB区间的频率响应范围为14Hz～18MHz，满足电磁发射装置轨道电压信号的测试要求。使用P6015A高压探头进行比对标定，输出信号的前沿约1μs，频率响应满足电磁轨道发射装置轨道电压信号的测量要求。同时用隔离式分压器及电阻分压器测量轨道电压信号，两者波形符合较好。
5.刻槽绝缘子真空表面闪络特性分析
- 程国新;程新兵;刘列;刘金亮;洪志强
- 《第2届全国脉冲功率会议》 | 2011年
摘要：基于一台长脉冲低阻抗强流相对论电子束加速器,对聚四氟乙烯、高分子量聚乙烯和聚碳酸酯在真空百ns高压脉冲下的绝缘特性进行了测量,重点研究了周期刻槽结构对材料绝缘强度的提升能力。实验表明：刻槽结构的引入可以有效地提高介质材料的闪络时延;聚碳酸酯是3种材料中比较优越的一个,刻槽处理可以使其闪络延时获得90％左右的提升。扫描电镜分析的结果也表明材料的表面特性是影响介质样品闪络时延的一个重要因素。
6.不同应用条件下最佳绝缘子构型
- 徐乐;王勐;杨尊;刘瑜;李逢
- 《第2届全国脉冲功率会议》 | 2011年
摘要：绝缘子的沿面闪络制约着脉冲功率系统向高电压、大电流方向发展，总结了几种实际应用条件下的最佳绝缘子构型，并对不同角度下绝缘子表面的带电情况进行了分析。结果表明，表面电荷对不同绝缘子构型的性能起着至关重要的作用，需要根据不同的应用条件来开展实验研究以确定最佳的绝缘子构型。
7.便携式脉冲形成线设计与实验研究
- 甘延青;宋法伦;卓婷婷;秦风;张勇;龚海涛;金晓
- 《第2届全国脉冲功率会议》 | 2011年
摘要：采用聚酯薄膜为绝缘材料，设计了一种小型化便携式层绕Blumlein线，其主要特点是采用S型层绕的方法对薄膜介质平板Blumlein线进行绕制，使形成线的体积小，结构紧凑，有利于脉冲功率源小型化、实用化的发展。其集成了薄膜电容器易卷绕、耐高压、储能强的优势，同时具备了传输线的特点。采用气体火花间隙开关，对S型薄膜介质脉冲形成线的耐压特性及负载输出波形进行了实验研究。结果表明：开关的导通特性对脉冲形成线的负载输出波形有很大的影响，开关电感及开关抖动等因素会影响脉冲波形的前后沿，使输出脉冲方波波形质量变差。采用PSpice软件对实验等效电路进行了模拟，得到了与实验一致的结果。设计的BlumIein线体积为50cm×18cm×12cm，承载电压50kV，负载输出脉冲上升沿50ns，平顶宽度120ns。
8.利用非线性传输线产生高功率射频场
- 戚祖敏;张军;钟辉煌;张点
- 《第2届全国脉冲功率会议》 | 2011年
摘要：根据孤立子理论,分析了利用变容非线性传输线产生射频场的机理。利用电路仿真方法系统地研究了影响射频场产生的相关参数，发现电感和零压电容越小、输入电压越大，射频场的频率越高;电容的非线性率越大，射频场的峰值电压越高、高频成分越多。并在此基础上，仿真设计了能产生峰值功率为0．8 GW、主频为19．42 MHz射频场的非线性传输线。
9.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
- 《第2届全国脉冲功率会议》 | 2011年
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。通过准确测量同一位置的阴阳极电流和电压验证了Mendel层流理论公式。已完成的电感支撑阴阳极实验结果表明，使用合适量级电感型刚性弹簧对内外筒进行固定可以满足传输效率设计要求。
10.Z箍缩初级实验平台的激光触发系统
- 何安;傅贞;李勇;王治;姚斌;丁瑜;任济;丰树平;谢卫平;王勐;卫兵;计策;夏明鹤;王玉娟
- 《第2届全国脉冲功率会议》 | 2011年
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两束激光，激光聚焦后分别触发相邻的两路主开关。单路样机验证实验获得的激光脉冲的抖动极差小于等于3ns，主开关的抖动极差小于等于5ns，3台激光器之间的抖动极差小于等于3ns。实验结果表明：在主Marx充电电压小于等于75kV时，光路管道双隔离气室具有良好的绝缘性和密封性;激光光路系统稳定可靠;能量为100 mJ、脉冲宽度为7 ns的266 nm激光经过分光后，能够满足Z箍缩初级实验平台的设计要求。
11.气体火花开关电阻特性
- 孙旭;苏建仓;张喜波;王利民;李锐
- 《第2届全国脉冲功率会议》 | 2011年
摘要：利用二极管输出电压约1MV、脉宽约40ns的重复频率Tesla型脉冲功率驱动源，对大间隙、高气压的重复频率氮气火花开关进行了实验研究。通过将开关等效为RLC电路，利用测量得到的形成线电压与锥形段电压来计算氮气火花开关电阻。电阻的变化情况是放电开始时刻比较大，随着放电通道的形成，电阻迅速变小，最终达到Ω级的阻值。通过计算值与理论公式推算值比较，检验Bararnnik，Rompe—Weizel，Demenik，Toeple，Vlastos公式适用性,并尝试对Rompe—Weizel公式常数项进行了修正。
12.纵磁结构真空灭弧室电磁场及电弧运动特性
- 徐蓉;王珏;赵莹;严萍
- 《第2届全国脉冲功率会议》 | 2011年
摘要：为了了解纵向磁场下的电弧运动过程，建立了真空灭弧室的3维仿真模型。采用PIC模拟方法对12kV灭弧室内的电磁场、电弧运动特性进行计算仿真。通过改变触头间距、屏蔽罩尺寸和触头开槽宽度,研究了灭弧室内的电场、磁场分布;对不同触头间距下随时间变化的电弧运动过程和触头表面的电弧分布情况进行了模拟计算。计算结果表明：在真空灭弧室中适当设置屏蔽罩，可有效改善灭弧室内的电场分布;触头铜基上的开槽宽度对磁场会产生影响，宽度越大，磁场强度越大。
13.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
- 《第2届全国脉冲功率会议》 | 2011年
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。实验测试了特定幅值触发脉冲时的负载电压，初步验证了半导体放电管同体场畸变三电极开关设计的可行性。讨论了降低开关导通电感，提高通流能力、工作电压及运行频率的方法。
14.反向开关晶体管结构优化与特性测试
- 梁琳;余亮;吴拥军;余岳辉
- 《第2届全国脉冲功率会议》 | 2011年
摘要：对半导体脉冲功率开关反向开关晶体管(RSD)的结构进行了优化，在RSD中引入缓冲层，建立器件数值模型并作仿真分析,结果表明：缓冲层结构起到了截止电场的作用，使得器件基区得以减薄，较传统结构RSD阻断电压升高而开通电压降低。针对RSD的特殊工作方式，提出了RSD开通电压、关断时间等关键参数的测试方案并进行了实验测量。进行了RSD大电流开通试验，直径7．6cm的堆体在12kV主电压下成功通过峰值电流173kA，传输电荷32C。
15.自同步多开关纳秒脉冲发生器
- 邓官垒;刘振;王秉哲;闫克平
- 《第2届全国脉冲功率会议》 | 2011年
摘要：介绍了一种基于传输线变压器(TLT)的多开关脉冲功率技术。该技术可以像Marx发生器一样实现多个开关的自动同步,而且在输出上更具灵活性：不仅可以通过电压叠加获得高电压输出，而且可以通过电流叠加实现大电流输出，或者用于同时驱动多个独立的负载。基于该技术已成功开发了10火花开关的短脉冲系统。理论设计了带有20开关和20级TLT的脉冲发生器，单脉冲能量140J，预计峰值功率可达5GW，可实现多种不同输出方式以满足不同应用需求。
16.Z箍缩等离子体磁重联现象
- 但加坤;段书超;章征伟
- 《第2届全国脉冲功率会议》 | 2011年
摘要：分析了磁重联对晕等离子体加速和能量平衡过程的影响。分析表明晕等离子体向轴心的加速过程分为两个阶段：第一阶段晕等离子体在磁压或热压(依赖于丝数)作用下向轴心运动;第二阶段晕等离子体由于磁重联过程被加速到阿尔芬速度，并到达轴心形成先驱等离子体。估算表明重联层的厚度与离子的惯性长度具有相同的数量级，电流片内电子运动和离子的运动是解耦合的。在内爆滞止阶段电荷分离产生强的径向电场，这个电场将磁能转化为等离子体轴向(z方向)动能．内爆动能和轴向动能共同转化为X射线辐射能，以此解释了X射线能量大于内爆动能这一观测结果。分析了磁重联电磁脉冲的性质，对于1MA驱动条件，电磁脉冲的总能量可达kJ量级。
17.“阳”加速器丝阵负载内爆数值模拟
- 赵海龙;邓建军;王强;邹文康;王刚华
- 《第2届全国脉冲功率会议》 | 2011年
摘要：基于描述Saturn装置的ZORK模型。使用Pspice语言建立了适用于“阳”加速器计算使用的金属丝阵负载模型并进行了相关计算，经过数值模拟与“阳”加速器1050#，1043#等相关实验结果的对比。验证了驱动电路与相关模型设计的正确性，并对计算结果进行了讨论．给出了此负载模型的适用性分析。使用计算得到的阳1050#加载电流曲线。进行了1维磁流体力学计算．给出内爆时间、辐射功率峰等相关参数。
18.测量1 MA/100 ns脉冲大电流的微分环
- 郭宁;王亮平;韩娟娟;孙铁平;吴撼宇
- 《第2届全国脉冲功率会议》 | 2011年
摘要：“强光一号”加速器能输出上升沿约100ns、幅值约2 MA的电流脉冲。实验中通常采用自积分式Rogowski线圈监测负载电流。为与该线圈比对校验,研制了一种快响应、结构简单、抗电磁干扰性能较好的微分环。标定实验给出，微分环测量的响应时间约1．2 ns，频谱响应范围10kHz～100 MHz，灵敏度为6．13×10-11(V·s)／A。其快时间响应将有助于监测与负载物理特性有关的瞬态电流变化。在加速器二极管短路状态对微分环和积分式Rogowski线圈进行了实验比对，数值积分给出的电流波形与后者基本相符，峰值偏差小于10％，表明微分环的设计合理，同时校验了电流测量的可信度。
19.2 MV激光触发多级气体开关结构设计
- 吴撼宇;张信军;王亮平;张国伟;曾正中
- 《第2届全国脉冲功率会议》 | 2011年
摘要：高功率开关是脉冲功率装置中的重要部件。介绍了2MV激光触发多级气体开关的设计思路，给出了开关在强光一号装置上的的静态实验和触发实验结果。实验结果表明：开关的性能基本达到设计的要求;开关在低阻抗传输线中进行实验，面临传输电荷量大的问题。传输电荷越大，将导致更多的放电产物，从而使绝缘能力下降，直接影响开关的使用寿命。
20.激光二极管触发光导开关实验研究
- 吴朝阳;陈志刚;薛长江;陆巍;杨周炳
- 《第2届全国脉冲功率会议》 | 2011年
摘要：介绍了利用大功率半导体激光二极管触发3 mm间隙GaAs光导开关、产生非线性电脉冲输出的实验，激光二极管输出功率为70W，上升前沿约20ns,脉冲半高宽(FWHM)约40ns。随着开关两端偏置场强增加,输出电压也线性增加,当偏置场强超过一定阈值,增至约2．53 kV／mm时。经过一个较小的电压峰值和时间延迟后,输出电压急剧增加，产生雪崩现象。实验结果表明：GaAs开关非线性输出的产生与载流子聚集和碰撞电离有关。偏置电场的提高增加了开关芯片中载流子聚集数量，加剧了碰撞离化程度，从而使开关从线性模式进入雪崩模式。
21.快放电直线型变压器驱动源磁芯脉冲损耗特性
- 王志国;张众;孙凤举;邱爱慈;姜晓峰;梁天学;尹佳辉;刘鹏;魏浩;张鹏飞
- 《第2届全国脉冲功率会议》 | 2011年
摘要：建立了快脉冲磁芯损耗特性测试平台,对比研究了50μm的DG6硅钢和25μm的2605TCA非晶两种材料磁芯损耗特性;采用一种新的特征参量(磁芯单位面积上激磁电压陡度)来规范磁芯的激磁电压条件，使得实验结果与快放电直线型变压器驱动源实际工作条件下磁芯性能具有可比性;通过测量初级漏电流及次级开路电压，获得了相同激磁条件下两种磁芯等效损耗电阻的大小，50 μm的DG6硅钢磁芯损耗约为25μm的2605TCA非晶磁芯损耗的4倍;计算了两种材料磁芯总损耗中涡流损耗所占的比例，50 μm的DG6硅钢磁芯涡流损耗占总损耗的75％，25μm的2605TCA非品磁芯涡流损耗占总损耗的28％。
22.气体火花开关放电通道半径及电阻测量
- 童歆;李晓昂;赵军平;张乔根
- 《第2届全国脉冲功率会议》 | 2011年
摘要：搭建低电感实验回路平台，利用高速分幅相机拍摄火花开关放电通道发展过程，分析照片光强和放电通道半径的对应关系。根据图片光强测定不同时刻放电通道的半径，提出适合实验条件的放电通道半径计算公式。依据高压探头和Pearson线圈测量得到的放电通道电压和电流波形，计算放电通道的电阻，再利用测量的放电通道半径进而得到其电导率。放电通道半径随着放电通道的发展逐渐增大，有饱和的趋势。放电电流2kA时电流峰值处放电通道半径约0．6 mm;随着放电电流峰值的增大，放电通道电阻下降速率增大，达到稳定值所需的时间减小，稳定值也随之减小，其电阻稳定值最小能达到0．08 Ω。
23.150 kV全固态高压脉冲发生器设计
- 雷宇;邱剑;刘克富
- 《第2届全国脉冲功率会议》 | 2011年
摘要：设计了一种基于全固态MOSFET半导体开关器件的Marx脉冲发生器。充电回路用快恢复二极管代替充电电阻，减小了充电部分功率损耗;将主电路和驱动电路集成在一起。采用自取电模式给驱动电路供电；由光纤传输驱动信号，抑制了放电回路对触发信号的干扰;采用顺／逆时针方向环形分布的紧凑型拓扑结构，不仅减小了回路电感，而且实现了脉冲发生器的小型化与模块化。所设计的Marx发生器充电部分仅需提供900V低压，用180级单元串联，获得最高幅值为150kV、脉宽l～5μs可调的高压快脉冲,前沿控制在500ns以内。利用该脉冲发生器在50kΩ电阻和5pF电容并联的等效负载上进行了一系列实验;比较分析了脉冲发生器工作过程中影响脉冲上升沿的几个主要因素，包括回路电感、MOSFET驱动电压及主回路分布电容等，并讨论了提升脉冲前沿的技术措施。
24.MV级Marx发生器恒流充电过程分析
- 张江华;杨汉武;张华;田希文;梁波;李嵩
- 《第2届全国脉冲功率会议》 | 2011年
摘要：设计了一种输出电压为4 MV的超前触发型Marx发生器，为了进一步优化采用电阻充电的Marx发生器输出特性，提高系统的充电效率并且减小级间充电电压不均匀性，对Marx发生器恒流充电过程进行了解析求解。结果表明：各级间充电电压差为与充电电阻、电容和充电速率成正比，与时间无关的定值，充电时间越长电压效率越高，且与电压变化率无关，该结论具有普遍适用性。结合我们设计的4MV超前触发型Marx发生器回路，利用PSpice对Marx发生器的恒流充电过程进行了模拟，得到了自洽的结果，并且与恒压充电进行了对比。当充电电阻为10kΩ，各级电容为400nF，充电速率为10kV／s时，恒流充电能量效率达到90％，约为恒压充电能量效率的2倍，充电时间为恒压充电的1／3。
25.500 kV全固态Marx发生器
- 李洪涛;康军军;丰树平;谢卫平;王传伟;王凌云;刘金锋;姜苹;刘宏伟;袁建强;黄宇鹏;丁胜
- 《第2届全国脉冲功率会议》 | 2011年
摘要：500kV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22kV、满载最高连续重复运行频率达200Hz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和脉冲形成器件。目前已实现500 kV脉冲输出，在50Hz的重复频率下实现数十个脉冲的猝发输出。该发生器的输出脉冲电压峰值与已有文献报道的最高功率固态Marx发生器技术指标相近，输出脉冲电流峰值提高1倍，达到1000A，发生器输出脉冲功率峰值达到500MW。在采用电容器作为储能元件时，此Marx发生器输出脉冲宽度可在3～10μs范围内连续调整。
26.基于PIC单片机的种子源设计
- 张帆;闰自让;何鹏军;荆晓鹏;金兆鑫
- 《第2届全国脉冲功率会议》 | 2011年
摘要：对种子源结构进行了优化设计,为了缩短充电时间，在现有的电容和DC变换器基础之上，选用单片机作为控制芯片，利用其脉冲宽度调制(PWM)输出功能产生用于控制DC变换器的线性电压。对单片机（PWM）输出转化为线性控制电压的性能以及控制DC变换器恒流充电的可行性开展了实验研究。实验结果表明：基于PIC单片机的种子源储能可以达到250J,充电时间缩短到6min以内，满足实验要求。
27.高功率密度电容器充电电源
- 高迎慧;史孝侠;严萍
- 《第2届全国脉冲功率会议》 | 2011年
摘要：针对高压脉冲电容器充电电源高功率小型化的发展需求，采用谐振软开关技术和热设计技术研制了开关频率为50 kHz的充电电源。要求在电源10 kV的额定输出电压下充电速率达到20 kJ／s(额定输出电压下峰值功率40 kW),功率密度达到2 MW／m3。分析了分布参数的存在对高频逆变器工作特性的影响,介绍了针对不同分布参数影响的应对措施。初步试验研究了间歇工况下高功率小型化电源热设计技术，基于电源间歇工作特点，结合不同电源组件发热特性，设计了不同的散热措施，给出了各器件的温升数据。完成了充电电源性能测试实验。实验结果表明：电源功率密度达到2．15MW／m3。
28.高能电子辐照对束测量系统的影响
- 王远;谢宇彤;陈思富;江孝国;朱隽;禹海军;李成刚
- 《第2届全国脉冲功率会议》 | 2011年
摘要：在直线感应加速器束参数测量系统实验的基础上看，给出了束参数测量系统的实验布局和特点，分析高能电子辐照对直线感应加速器中测量系统电子器件介电性能的影响和变化规律;进一步探讨电子器件介电性能受高能电子辐照后的抑制措施。针对电磁空间干扰情况，主要通过采用光纤传输控制信号的措施，能很好地传输窄脉冲，信号延时抖动小，达到了高速信号的可靠传输要求，利用紧凑嵌入式方法，提高了抗电磁干扰的能力，这样可以更好保护束参数测量电子器件。
29.强流电子束二极管等离子体光学诊断
- 杨杰;舒挺;张军;樊玉伟;杨建华;刘列;殷毅;罗玲
- 《第2届全国脉冲功率会议》 | 2011年
摘要：通过处理强流电子束加速器主开关导通之后所形成的高压电脉冲,得到了二极管等离子体光学诊断的同步时间基准。采用高压电脉冲延时结合二极管等离子体光信号延时的方案，实现了相机曝光过程与等离子体发光过程的ns级精度同步。综合采取屏蔽，滤波等措施,实现了整个系统的电磁兼容，最终稳定地拍摄到了ns时间分辨的二极管等离子体发光过程。
30.相对论返波管振荡器齿状阴极
- 宋玮;霍少飞;史彦超;邓煜群;孙钧
- 《第2届全国脉冲功率会议》 | 2011年
摘要：研究了一种齿状阴极的电子束产生传输过程以及对相对论返波管振荡器产生高功率微波的影响。基于SINUS881加速器，利用束流轰击金属靶观测齿状阴极产生电子束在不同轴向位置上的角向分布，并开展了基于环形阴极和齿状阴极的X波段相对论返波管振荡器的实验研究。对不同齿数及尺寸对电子束流特性、器件输出微波功率和脉冲宽度的影响进行了分析。实验结果表明：当阴极的齿数增加到一定数量时，电子束的横向运动使得电子束在径向逐渐趋于分布均匀;与均匀环形阴极的打靶结果近似，此时，电子束对于相对论返波管振荡器产生微波的功率和脉宽影响不大。
31.GW级纳秒脉冲源激光触发同步实验
- 卢彦雷;樊亚军;石磊;王俊杰;夏文锋
- 《第2届全国脉冲功率会议》 | 2011年
摘要：结合GW级纳秒脉冲源建立了实验平台，研究了激光触发开关的延迟时间及其抖动与激光能量、工作电压、激光波长、透镜焦距等参数的关系。结果表明：开关延迟与抖动随激光脉冲能量的上升、工作电压的上升而逐渐减小;采用紫外光得到的开关延迟与抖动小于相同条件下红外光得到的结果;在高气压小间隙开关条件下，采用小的透镜焦距可以得到更小的开关延迟与抖动。开关在自击穿电压220 kV、欠压比为80％、采用7 mJ,266 nm波长激光时的抖动为0．3 ns，在此条件下进行了两台脉冲源的同步实验，得到其同步偏差85％置信率小于0．3 ns。
32.140 GHz多束折叠波导行波管仿真分析
- 张芳;董志伟;董烨
- 《第2届全国脉冲功率会议》 | 2011年
摘要：借鉴Khanh Nguyen提出的多束折叠波导行波管结构，设计出了可以有效抑制自激振荡的140GHz多束折叠波导行波管。利用PIC软件对双束微折叠波导行波管进行了仿真计算，并与单束模型进行了对比研究，结果表明行波管采用多束机制可以有效提高器件的增益，克服管子加工长度的困难，且有效抑制了管子的自激振荡。
33.Clinotron的初步理论和数值模拟
- 孙会芳;董志伟
- 《第2届全国脉冲功率会议》 | 2011年
摘要：在理论分析的基础上，模拟研究了微电真空太赫兹器件Clinotron。求解了色散方程，获得该器件的基本结构参数和性能参数;在考虑空间电荷场和电子回旋运动的情况下，得出能使器件内片状束稳定传输的周期永磁聚焦的磁场条件;利用3维全电磁粒子模拟程序对Clinotron进行了初步模拟以及优化。数值模拟结果表明：当输入电压为4．5 kV、发射束流大小为190 mA、输入电功率为855 W时，运行频率为218 GHz的Clinotron的输出平均功率40 W，功率转换效率达4．68％。
34.高功率宽谱开关振荡器
- 孙会芳;董志伟
- 《第2届全国脉冲功率会议》 | 2011年
摘要：采用1／4波长开关同轴谐振器技术路线，开展了高功率宽谱微波产生及耦合输出技术研究。设计振荡器工作在200 MHz，低阻抗1／4波长同轴传输线与传输线一端的环形多通道气体火花开关构成谐振器，耦合器由集中电容和分布电感构成，实现宽谱微波的能量提取。通过数值模拟研究了振荡器的振荡及耦合输出过程，分析了高压脉冲馈入方式、谐振器阻抗特性及开关齿槽结构对环形开关导通特性的影响。数值模拟和实验结果证明，采用直馈方式、高阻结构和齿槽结构有利于形成开关多通道导通，并提高开关导通的稳定性。在输出电压为500 kV的Marx脉冲功率源平台上构建了高功率宽谱微波产生实验装置，实验得到的宽谱微波振荡频率为195 MHz，辐射因子约150 kV，频谱带宽约30％。
35.磁绝缘线振荡器重复频率运行真空系统优化
- 荀涛;杨汉武;张建德;樊玉伟
- 《第2届全国脉冲功率会议》 | 2011年
摘要：为改善一种L波段磁绝缘线振荡器(MILO)重复频率运行时的真空环境，建立了器件在分子流下的抽气模型,采用Monte—carlo方法对阴极脉冲放气后的瞬态抽气过程进行了模拟计算，获得了不同时刻气体分子在MILO内部的3维分布情况,并据此提出了一种“分布式”抽气方案,即在MILO靠近气源的微波传输区增加一抽气单元，以缩短脉冲间隔内的抽气时间。在Torch—01调制器上开展了MILO“分布式”抽气的实验验证。结果显示，“分布式”抽气时的气压下降特征时间为单泵的O．22倍,与模拟结果基本一致;初步的重复频率测试也表明“分布式”抽气能够缩短脉冲串间隔内的抽气时间以保持器件运行时的真空水平。在所给实验条件下，从真空的角度，“分布式”抽气能够使MILO有效运行的重复频率数提升至单泵抽气时的5倍。
36.基于TTL数字电路控制的高压脉冲源
- 李玺钦;丁明军;吴红光;冯莉;刘云涛;戴文峰;黄雷
- 《第2届全国脉冲功率会议》 | 2011年
摘要：给出了一种基于TTL数字电路作为高压脉冲源触发控制单元的设计原理和方法。介绍了高压脉冲源的工作原理，设计了一台脉冲输出幅度5 kV、脉冲宽度大于200μs及脉冲前沿小于30 ns的高压脉冲源。将触发控制单元和前级开关金属氧化物半导体场效应管(MOSFET)组合成一体，控制后级气体高压开关管放电输出高压脉冲信号。实验结果验证了所采用的设计原理及方法的可行性，给出了单次触发情况下的实验结果。
37.多层铁电陶瓷击穿分析及优化
- 王强;王文斗;谢龙;蒋吉昊;刘高旻
- 《第2届全国脉冲功率会议》 | 2011年
摘要：建立了多层串联PZT95／5爆电换能组件3维数值模型，对同化封装条件下陶瓷介质击穿问题进行了计算分析，计算结果表明：在不改动器件外部结构尺寸条件下，采用等厚度PZT95／5叠片结构布局对进一步提高输出电压方面存在瓶颈。为克服上述影响以及降低爆电换能组件击穿概率，提出了PZT95／5铁电陶瓷非等厚度布局解决方案。为实现上述设想，通过引入不等式约束条件计算得到一组非等厚度优化布局，将爆电换能组件所用PZT95／5铁电陶瓷数量减至19片，同时有效实现该布局下，各片PZT95／5陶瓷电压均低于对应厚度击穿电压的优化目标。
38.基于TPG2000的三路输出线理论设计与仿真
- 李锐;张喜波;苏建仓;彭建昌;赵亮;潘亚峰
- 《第2届全国脉冲功率会议》 | 2011年
摘要：基于单台脉冲功率源产生多路电子束驱动多路微波器件的构想，提出了一种三路螺旋线输出方案，三路脉冲是由同一主脉冲产生。具有时间同步精度高的特点。以Tesla型脉冲功率源TPG2000为基础，经过理论计算，给出了三路输出线理论设计结果，对脉冲传输过程进行了建模仿真和结构优化，得到了三路参数相同的脉冲，其中两路脉冲比另一路延迟20ns。
39.磁绝缘传输线电路模拟与分析
- 何勇;邹文康;章乐;宋盛义
- 《第2届全国脉冲功率会议》 | 2011年
摘要：结合磁绝缘传输线运行特征,阐述了磁绝缘传输线的电路模拟方法,开发了基于波过程的磁绝缘传输线电路模拟程序。探讨了磁绝缘传输线运行状态判断、运行阻抗、电子流损失等的物理描述，分析了不同物理模型对电路模拟结果的影响。结果表明：因阻抗过匹配所致电子流损失是Z箍缩装置磁绝缘传输线电路模拟中需重点关注的问题。建立在现有物理模型基础上的电路模拟是后验的。可为丝阵负载结构优化设计、负载电流和内爆特性评估提供参考。可满足磁绝缘传输线一级近似设计要求，但对未来更高电流参数下磁绝缘传输线的设计还需从试验和理论上深入理解磁绝缘现象和运行过程。
40.多棒极型触发真空开关极性效应
- 王延召;戴玲;周正阳;南敬;林福昌
- 《第2届全国脉冲功率会议》 | 2011年
摘要：基于有限元分析软件ANSOFT对触发真空开关触发极附近的静电场分布进行了仿真，并对其工作在不同的极性配置方式下开展了一系列实验。主要研究触发真空开关极性配置方式与导通时延的大小及其分散性的关系,同时分析了静电场对初始等离子体扩散的影响。从而为触发真空开关的结构优化设计提供理论依据。仿真结果表明：当触发极工作在正极性配置下，可以增强触发极附近阴极表面的电场强度，从而有利于阴极斑点的形成，减小导通时延及其分散性，提高其可靠性。实验验证了触发真空开关在正极性配置下的工作可靠性高、时延小，与仿真分析结果一致。
41.纳秒脉冲表面介质阻挡放电特性实验研究
- 姜慧;章程;邵涛;车学科;张东东;徐蓉;严萍
- 《第2届全国脉冲功率会议》 | 2011年
摘要：在常规大气环境条件下，基于单极性纳秒脉冲电源对表面介质阻挡放电特性进行了实验研究。结果表明：纳秒脉冲表面介质阻挡放电的本质是丝状放电，放电集中在电压脉冲的上升沿;激励电压和脉冲重复频率越大，放电越强烈，越接近均匀放电，但电压的作用更侧重于均匀性，而频率的作用则侧重于放电的强度;电极间隙的优化可以使表面介质阻挡放电特性最好;玻璃作为阻挡介质时容易发生沿面闪络。
42.影响碳化硅光导开关最小导通电阻的因素
- 刘金锋;袁建强;刘宏伟;赵越;姜苹;李洪涛;谢卫平
- 《第2届全国脉冲功率会议》 | 2011年
摘要：采用2种电阻率的钒掺杂半绝缘6H-SiC晶体制作了横向结构的碳化硅光导开关，分别加载不同的偏压、并使用不同能量的激光触发开展光电导实验。对比实验结果表明：高暗态电阻率的碳化硅光导开关耐压特性远远优于低暗态电阻率的碳化硅光导开关，耐压从4kV提高到了32kV;但高暗态电阻率的开关导通电阻也较大，导通电阻为kΩ量级,比低暗态电阻率的碳化硅光导开关的近百Ω增加了1个量级。通过激光脉冲波形与光电流脉冲波形的比较，估算出2种光导开关的载流子寿命和载流子迁移率。将这2个参数与砷化镓光导开关进行比较，推导出低的载流子迁移率是碳化硅开关导通电阻较大的主要原因。在实验和分析的基础上改进设计，研制出了工作电压超过10kV、工作电流超过90A的碳化硅光导开关。
43.空气中纳秒脉冲介质阻挡放电高速摄影
- 邵涛;章程;李文峰;于洋;张东东;严萍
- 《第2届全国脉冲功率会议》 | 2011年
摘要：使用上升沿40 ns、脉宽70 ns的重复频率单极性纳秒脉冲电源，采用双水电极结构产生大气压空气中介质阻挡放电。测量了纳秒脉冲下介质阻挡电压和电流，并获得长曝光时间和ns级曝光时间的放电特性。采用曝光时间为2 ns的高速摄影拍摄放电发展过程。结果表明：大气压空气中，水电极结构纳秒脉冲介质阻挡放电能够产生稳定均匀的放电等离子体，且存在二次放电。高速摄影对放电发展过程的拍摄结果表明：放电首先由电极中部开始发展，径向扩展至整个电极范围。
44.纳秒脉冲放电等离子体射流特性
- 牛铮;邵涛;章程;方志;李春霞;张东东;严萍
- 《第2届全国脉冲功率会议》 | 2011年
摘要：采用单针式电极，使用单极性重复频率脉冲电源，在常压氦气、氩气、氮气和空气中得到等离子体射流，并改变电压、流量和气体种类，分别观察不同的实验条件对等离子体射流的影响。实验结果表明：射流长度随施加电压的增加而增长;随着流量的连续变化，射流长度先逐渐变长。达到峰值后由于湍流影响。长度又逐渐缩短,达到一定流量后趋于饱和。此外，不同工作气体中的等离子体射流呈现截然不同的外观，氦气和氩气中射流呈针状模式，长度可达7 cm以上;而在氮气和空气中,射流呈现为长度不超过2 cm的刷状模式。
45.阵列微孔阴极放电触发的纳秒脉冲开关
- 滕亚青;刘克富;邱剑;饶俊峰
- 《第2届全国脉冲功率会议》 | 2011年
摘要：为了实现在大气压下低触发电压的多通道放电，以阵列微孔阴极结构作为触发装置设计了一种新型纳秒脉冲开关。以激光打孔的双面环氧板为阵列微孔阴极。研究了开关工作系数、微孔阴极放电电流，微孔阴极孔数及微孔阴极孔径对开关触发电压、延迟和抖动时间的影响。实验结果表明：更多的阵列微孔、100μm的微孔孔径能够降低开关的触发电压,同时高开关工作系数、大触发电流、多阵列微孔能够减少开关的延迟和抖动时间。因此，为了获得更高性能的纳秒脉冲开关，除了对开关结构的进一步改善，这几个影响开关性能的因素是设计开关时应主要考虑的。
46.气体开关抖动对输出峰值功率和前沿的影响
- 常家森;李龙;危瑾;邱爱慈;张乔根
- 《第2届全国脉冲功率会议》 | 2011年
摘要：根据已有的实验数据和理论，给出了抖动和延时的数值表示，利用Matlab软件生成随机数组模拟开关延时和抖动。在Simulink环境下建立简化模型仿真多子块并联直线型变压器驱动源(LTD)模块的工作特性。通过M文件控制模块内多个开关的击穿时序仿真开关抖动,分析开关抖动对40个支路并联输出电流1 MA、上升时间100 ns的LTD模块输出功率峰值及前沿的影响。模拟结果表明，在一定范围内，随着抖动增大，LTD模块输出功率峰值减小。脉冲前沿显著增加。系统的稳定性随抖动增加而降低。随着开关抖动增大，输出到负载的峰值功率减小的速率增大，而脉冲前沿近似于线性增加。由于开关抖动将影响负载输出。为满足一定的系统可靠性要求，存在一个抖动阈值，对于40个子块并联的1MA LTD模块，在系统可靠性要求±5％时，其抖动阈值约为17ns。
47.Marx发生器同步性对PTS装置性能的影响
- 计策;丰树平;夏明鹤;傅贞;王治;李勇;姚斌;王玉娟
- 《第2届全国脉冲功率会议》 | 2011年
摘要：对PTS装置的24台Marx发生器进行了独立调试实验，实验结果表明：在充电电压60kV、工作欠压比62％条件下，24台Marx发生器的输出电压的时延在245～285ns的范围内，时延最大差异为40 ns,时延抖动均小于10ns。通过对PTS装置控制时序和中间储能器充电电压波形的分析，认为Marx发生器输出电压的时延差异在50ns内，中间储能器上总的电压损失小于1％，对主开关的工作状态基本上没有影响。
48.Pspice子模块在脉冲功率装置电路模拟中的应用
- 来定国;谢霖桑
- 《第2届全国脉冲功率会议》 | 2011年
摘要：介绍了Pspice子模块的建立方法，根据气体开关和强流二极管的工作原理，建立了能够较为准确描述这些部件工作过程的子模块;模拟了“闪光二号”加速器二极管正常工作和短路状态下的电压电流输出结果。二极管电压电流和阻抗模拟结果与实验结果基本一致。建模方法和参数控制方法可以用于阻抗非线性、工作过程复杂、随机性较大的部件的电路模拟，有利于使用大规模相同部件电路的参数控制．
49.三谐振高压脉冲变压器
- 李名加;许州;辛佳祺;龚胜刚;金晓
- 《第2届全国脉冲功率会议》 | 2011年
摘要：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，给出了在回路本征频率1 : 2 : 3时，电路各参数的关系及输出电压解析表达式，此条件下负载电压最大值为空芯变压器次级高压输出电压的2．77倍。根据理论分析及电路模拟的结果，提出了适用于三谐振脉冲变压器的设计方法——迭代模拟法，并采用迭代模拟的方法在研制的空芯变压器基础上研制了一台基于三谐振脉冲变压器的脉冲功率源，进行了实验研究。实验结果表明：所研制的三谐振脉冲变压器输出电压的最大值可以达到锥形高压绕组输出电压的2倍，系统最大工作电压约为600 kV，与理论分析的结果相吻合，说明将任意一台双谐振脉冲变压器改造成三谐振脉冲变压器具有可行性。
50.“闪光二号”加速器运行状态分析及维护
- 任书庆;黄建军;张永民;张玉英;杨莉;程亮;来定国;姚伟博
- 《第2届全国脉冲功率会议》 | 2011年
摘要：介绍了“闪光二号”加速器在实验运行过程中，Marx发生器、水介质同轴线和二极管的常见故障。Marx发生器200 kV气体开关、水介质同轴线的主开关和预脉冲开关、二极管阴极表面电场和阴阳极间隙等是各部分出现故障的主要原因，针对故障采取相应的维护措施和注意事项。可实现“闪光二号”加速器正常稳定的运行。
51.300 kV高压脉冲发生器
- 吴红光;王晓;李玺钦;赵延安;曹科峰;梁川
- 《第2届全国脉冲功率会议》 | 2011年
摘要：介绍了脉冲X光机驱动源——300 kV高压脉冲发生器的研制，高压脉冲发生器选择双边充电回路的Marx发生器结构。采用紫铜火花隙开关和隔离电感为发生器的结构元件。低感陶瓷电容为储能元件，这种结构不仅减小了回路电感。同时实现了脉冲发生器的小型化与模块化。所设计的高压脉冲发生器在75 Ω负载上获得脉冲半高宽小于等于lOO ns、幅值200～300 kV可调的输出电压。高压脉冲发生器内可直接安装X光管也可通过高压电缆与X光管连接，很好地满足了X光机的需要，研制的高压脉冲发生器具有性能稳定、结构紧凑、使用方便等特点。
52.高频交流链接技术充电电源
- 张政权;刘庆想;李相强;吴志鹏;王庆峰;杨贺
- 《第2届全国脉冲功率会议》 | 2011年
摘要：在高频交流链接技术(HF AC-link)充电电源理论、数值仿真和实验研究的基础上，研制了一台充电速率为60kJ／s、输出电压为50kV的样机。电源主要由LC三相滤波器、矩阵开关、串联谐振单元和高频变压器4部分组成，分别给出了这几个部分的详细设计。利用高频交流链接技术的优势和合理的结构设计，使得该充电电源的功率密度大于O．6W／cm3，同时实验结果表明,该充电电源的功率因数大于O．95，效率大于90％。因此，该充电电源具有高功率密度、高功率因数和高效率的优点。
53.磁绝缘线振荡器内气体碰撞电离数值模拟
- 董烨;董志伟;杨温渊;陈军;周前红;孙会芳;周海京
- 《第2届全国脉冲功率会议》 | 2011年
摘要：针对气体碰撞电离过程，介绍了蒙特卡罗碰撞(MMC)的处理方法，利用MMC方法编写了气体碰撞电离模块，将其移植到3维全电磁粒子模拟程序NEPTUNE之中，模拟了充有He气的磁绝缘线振荡器(MILO)。模拟结果表明：当He气密度较低时，电离的正离子由于较重无法自由移动，形成了正离子通道，可以有效中和电子束空间电荷场，有利于电子束传输和群聚，提高了束波互作用效率，微波输出功率得到了明显提高，起振时间也有所缩短;当进一步增加He气密度时，电离碰撞增强，电子和离子数目会雪崩式增长，电子束由于碰撞增强而导致能散度增大，其负效应已经远大于中和空间电荷场的正效应，反而不利于电子束的群聚和共振，从而导致输出微波功率降低乃至截断，起振时间缩短是由于其在非雪崩阶段的正效应积累所致，但是随着负效应的增强起振功率不能得以维持，二极管最终将闭合。另外，还模拟了MILO填充空气、水蒸气及二氧化碳等多原子、多组分气体的碰撞电离物理过程。模拟结果显示，同压强情况下，填充空气、水蒸气及二氧化碳的脉冲缩短现象要比填充He气等较低原子序数气体的情况严重得多。
54.2 MV激光触发气体开关实验研究
- 张国伟;曾正中;王亮平;张信军;吴撼宇;吴坚;丛培天
- 《第2届全国脉冲功率会议》 | 2011年
摘要：介绍了2 MV激光触发多级气体开关在强光一号加速器上的实验研究工作。给出了实验方案，激光触发信号采用轴向引入的方法，激光光路穿过二极管，沿水线轴向引入开关;分析了开关自击穿实验和触发实验的实验结果，总结了实验中出现的问题并对其原因进行了分析，提出了改进措施。结果表明，开关最大工作电压2MV，最大电流大于600kA，当欠压比88．3％时，激光触发开关的平均延时34．2ns，抖动小于3.86ns.
55.应用于脉冲功率系统的高储能密度电容器
- 李化;吕霏;林福昌;陈耀红;李智威;章妙;刘德
- 《第2届全国脉冲功率会议》 | 2011年
摘要：介绍了现有技术条件下脉冲电容器的各种性能参数及其测试方法，包括储能密度、寿命、保压性能、绝缘电阻等;同时介绍了元件的主要分析测试手段，如大电测试、保压测试等，并研究了后处理工艺、介质系统优化和绝缘系统优化对电容器性能的影响。在此基础上，面向不同应用条件如大电流放电、长寿命、真窄环境等，对高储能密度脉冲电容器进行研究，并给出相应的性能参数、限制条件和发展前景。研究结果表明：50kV／20μF的电容器，可实现120kA／80μs的大电流输出，并通过-50～60℃的高低温考核;基于绝缘系统优化的浸渍型脉冲电容器,充放电寿命为干式结构的2～3倍．储能密度为2．0kJ／L时。寿命大于1000次，储能密度为1．3 kJ／L时，寿命大于10000次;1．4kJ／L高储能密度电容器，可以工作在气压小于10-3Pa的真空条件下,输出电流达100kA。
56.基于磁场闪络抑制技术的真空沿面闪络实验研究
- 刘瑜;王勐;杨尊;周良骥;邹文康;章乐;徐乐
- 《第2届全国脉冲功率会议》 | 2011年
摘要：为解决脉冲功率系统中击穿电压最低的部分,即真空固体绝缘界面,采用磁场闪络抑制技术提高闪络电压，为研究磁场和沿面闪络电压的关系,针对不同介电常数的样品开展了一系列相关实验。实验结果表明：采用电容器对通电螺线管充电产生的脉冲强磁场稳定可靠，并且当施加在绝缘子表面磁场强度为1．1 T时，PMMA材料的闪络电压可以提高至1．8倍。
57.高梯度绝缘子的实验研究与性能分析
- 任成燕;袁伟群;张东东;严萍;王珏;邵涛
- 《第2届全国脉冲功率会议》 | 2011年
摘要：为解决脉冲功率系统中绝缘部件的真空沿面闪络问题,开发了基于二次电子崩理论的层叠式高梯度绝缘材料。利用全金属超高真空分析系统，对高梯度绝缘子的真空出气特性进行检测;利用四极质谱仪,对高梯度绝缘子真空出气的气体成分进行分析。利用阻抗分析仪测试不同结构绝缘材料的高频介电性能。基于纳秒脉冲真空实验平台，对高梯度绝缘子的真空沿面闪络性能进行测试。研究结果表明：高梯度绝缘子具有良好的高频介电性能,其拐点频率高达200 MHz;锻炼后高梯度绝缘子的闪络场强可达190 kV／cm，其闪络性能和高梯度绝缘结构中绝缘层的材料及绝缘层与金属层的比例直接相关。
58.多间隙气体开关绝缘子寿命
- 孙铁平;丛培天;曾正中;黄涛;王亮平
- 《第2届全国脉冲功率会议》 | 2011年
摘要：针对设计的一种堆栈式结构多间隙气体开关，分析了绝缘子污染对开关寿命的影响机理。对绝缘子表面电场分布进行了模拟计算。实验研究了绝缘子污染对开关自击穿电压的影响。得到了开关自击穿电压和绝缘子表面绝缘电阻的变化规律。开关在放电电流32 kA实验条件下工作13 000次后,自击穿电压平均值由171．5 kV降低至130．8 kV，绝缘子表面绝缘电阻由200GΩ下降至22．6 GΩ，绝缘子已无法正常使用。同时提出了提高绝缘子抗污染能力、延长绝缘子寿命的措施和方法。
59.120 kV下常压空气纳秒脉冲电晕放电特性
- 章程;邵涛;许家雨;马浩;徐蓉;严萍
- 《第2届全国脉冲功率会议》 | 2011年
摘要：使用上升沿15ns、脉宽30～40ns的重复频率纳秒脉冲电源对120kV下大气压空气中管-板电极结构电晕放电进行了实验研究，通过电压电流测量、放电图像拍摄和X射线探测分析了纳秒脉冲电晕放电特性。结果表明：纳秒脉冲电晕放电中存在X射线辐射。但辐射强度较弱，X射线辐射计数随着气隙距离的增大而减少，随着脉冲重复频率的增大而增多;放电空间的残余电荷加强了下一个脉冲到来时的局部电场。从而导致高重复频率下易于出现分散的电晕通道。
60.多间隙气体开关的电场分布特性
- 刘隆晨;张乔根;刘轩东;童歆;王喆
- 《第2届全国脉冲功率会议》 | 2011年
摘要：为了寻求可用于快前沿直线型变压器驱动源最理想的多间隙气体开关结构，利用有限元分析软件模拟计算了几种不同电极结构气体开关内各间隙在开关触发前后的电场分布，并利用新型开关电路模型研究了气体开关触发导通前均压措施对开关内部各间隙电场分布均匀性的影响，以及触发后各中间电极对主电极杂散电容与气体开关内电场分布规律之间的关系。结果表明：圆形环状结构电极有利于形成稳定的多通道放电，降低开关的电感及抖动;在开关各个间隙之间并联相同阻值的电阻可以有效地改善开关直流耐压特性;在开关触发导通时，各间隙的电压分布主要与触发电压的上升时间、各个电阻及杂散电容值有关;触发电压的上升时间越短，杂散电容值对间隙电压分布的影响越明显。
61.重复频率脉冲功率系统触发器设计
- 黄雷;李玺钦;冯宗明;丁明军
- 《第2届全国脉冲功率会议》 | 2011年
摘要：根据重复频率脉冲功率系统中大功率开关器件氢闸流管的触发原理，针对选用的氢闸流管VE4147的触发要求。设计了直流偏压-150V、空载电压2000V、脉冲电流10A、脉冲宽度800ns、重复频率10kHz的触发器。设计中着重从增强抗干扰能力、降低功耗、改善散热等方面进行考虑．保证触发器以10 kHz的重复频率持续工作。已经应用于100kV／2 kHz高压脉冲电源、70kV／10kHz氢闸流管老练平台、150kV／1kHz可调脉宽电晕等离子体驱动源等多个重复频率脉冲功率系统中。
62.并联谐振变换器式电容器充电电源
- 任青毅;梁川;王桂吉;崔恒安
- 《第2届全国脉冲功率会议》 | 2011年
摘要：针对采用串联谐振变换器电容器充电电源的不足，通过分析、改进并联谐振变换器拓扑，研制了基于并联谐振全桥变换器研制的10kJ／s，100kV电容器充电电源，变换器开关采用脉冲宽度调制技术，开关频率达40 kHz。电源的反馈控制电路基于数字信号处理全数字控制器。并给出了充电电源及主要部件高频高压变压器的设计注意事项、经验及实验结果。
63.猝发强流多脉冲电子束源物理设计
- 夏连胜;章林文;邓建军;杨安民;张篁;谌怡;刘星光;王文斗;李劲;张开志;石金水
- 《第2届全国脉冲功率会议》 | 2011年
摘要：给出一台脉冲间隔100～1000 ns、脉冲数2～5个、二极管电压3 MV、引出束流强度2．5 kA的猝发多脉冲电子束源的物理设计及初步调试结果。在设计中，采用感应叠加和阻抗匹配方案获得二极管高电压脉冲;试验中分别采用天鹅绒和大发射面储备式热阴极获得猝发多脉冲电子束。调试结果表明：采用大发射面热阴极可避免阴极等离子体产生，确保二极管在猝发多脉冲状态下稳定运行。初步调试获得大于2．7 MV猝发三脉冲二极管高压，并获得1．6 kA的三脉冲电子束流。
64.百kV级纳秒脉冲源的设计与实验研究
- 王俊杰;朱四桃;周金山;石磊;关锦清;郑磊
- 《第2届全国脉冲功率会议》 | 2011年
摘要：GW级Tesla型脉冲源在触发开关技术研究中作为触发脉冲源使用，抖动较大，触发开关工作不稳定，需要为其研制一台触发器以解决这一问题。结合其他使用需求，设计了一台百kV级纳秒脉冲源,该脉冲源采用Tesla变压器结合单筒脉冲形成线结构，进行了Tesla变压器结构、Tesla变压器初次级参数、Tesla开路磁芯与初级电路设计，调试结果为：最高输出电压100kV，峰值功率250 MW，重复频率1～100 Hz，输出脉冲宽度约4 ns，前沿约1 ns。该脉冲源作为触发器使用，可以将GW级Tesla型纳秒脉冲源抖动由500 ns降低至150 ns，满足触发开关研究需求，还可用于产生超宽谱短脉冲进行辐射。
65.等阻抗超宽带高能微波发生器模拟研究
- 高怀林;刘濮鲲;阮存军
- 《第2届全国脉冲功率会议》 | 2011年
摘要：基于等阻抗-双脉冲成形线技术，建立了一个超宽带高能高功率微波发生器理论模型。计算机模拟结果表明：利用等阻抗超宽带高功率微波发生器，可以同时产生纳秒主脉冲和皮秒前沿脉冲;通过控制皮秒脉冲成形线输出开关闭合的延迟时间，可以调制皮秒脉冲和纳秒脉冲的输出电压比值;通过调节纳秒脉冲成形线与皮秒脉冲成形线的电容比值，可以控制皮秒脉冲的脉宽和皮秒脉冲的峰值电压;利用等阻抗超宽带高功率微波发生器，可以最大限度地提高辐射脉冲能量和整个系统的能量转换效率。
66.大间隙速调管输出腔支撑杆的3维设计
- 白现臣;张建德;杨建华;靳振兴
- 《第2届全国脉冲功率会议》 | 2011年
摘要：利用3维高频软件对大间隙速调管输出腔及其同轴提取波导金属支撑杆进行了高频分析，建立了带双排金属支撑杆的大间隙输出腔3维结构模型，采用3维PIC程序对该输出腔的提取效果进行了粒子模拟。研究结果表明：作为输出腔同轴提取波导支撑的第二排支撑杆，和兼作输出腔腔壁的第一排支撑杆，都会影响输出腔的高频谐振特性，因此必须结合大间隙输出腔进行一体化设计;此时同轴提取波导支撑杆设计的基本原则不以追求最高的TEM模式传输效率为目的，而是通过控制双排支撑杆的散射特性，得到合适的外部品质因数和间隙电场强度。在注入电功率约2．9 GW，束流调制深度90％时,设计的带双排支撑杆的3．6 GHz大间隙输出腔结构,可提取约1．06 GW的平均功率，效率约36．5％。
67.连续相位变化毫米波衍射天线
- 陈鑫;潘文武;薛长江;余川;屈劲;陈世韬;施美友
- 《第2届全国脉冲功率会议》 | 2011年
摘要：基于菲涅尔原理及卡塞格伦天线设计方法，设计了一种口面直径为200 mm的卡赛格伦菲涅耳相位修正平面天线。天线采用连续相位修正方式，由一组同心菲涅耳相位修正圆环组成，与传统卡赛格伦抛物面天线相比，该天线具有平面化结构，大大减小了天线自身重量，天线辐射性能较离散相位衍射天线有大幅度提高。在95 GHz频率下，采用物理光学法进行仿真计算，并采用近场扫描系统进行了天线性能测试，天线3dB波束宽度分别为0．95°及1．05°，天线实测增益为44．1dB，天线口面效率为65％。
68.S波段多注相对论速调管放大器的数值模拟
- 陈昭福;常安碧;黄华;刘振帮;何琥
- 《第2届全国脉冲功率会议》 | 2011年
摘要：利用3维电磁场与粒子模拟软件对S波段多注相对论速调管放大器进行了分析设计和模拟计算。通过对谐振腔本征模的计算确定腔体的冷腔高频特性，采用3维的粒子模拟软件(PIC)模拟分析速调管各腔及整管的束波互作用过程。模拟结果表明：通过引入同轴谐振腔结构，使电子注不必集中在谐振腔中心通过，降低了电场不均性对束波互作用的不利影响;通过引入多电子注，电子在相对较低的轴向聚焦磁场下依然拥有较高的通过率，降低了速调管对聚焦磁场的要求。模拟中采用3个同轴谐振腔进行束波互作用，在输入电压700 kV、束流5．8 kA和聚焦磁场0．4 T的情况下，得到了功率1．4 GW的输出微波，效率为35％。
69.铜丝水中电爆炸能量沉积特性
- 周庆;张乔根;张俊;赵军平;庞磊;王虎;常家森
- 《第2届全国脉冲功率会议》 | 2011年
摘要：对μs脉冲电压作用下铜丝水中电爆炸的能量沉积过程进行了实验研究，利用自积分Rogowski线圈和电阻分压器分别测量铜丝电爆炸时的电流和电压。利用测量电压波形确定了熔融起始、熔融结束、汽化起始和击穿时刻点。将铜丝电爆炸划分成熔融、液态和汽化3个阶段。通过数学方法计算了3个阶段和击穿前的沉积总能量。通过实验和计算,分析了电路参数。包括放电电压和同路电感，以及铜丝特性，包括铜丝长度和直径,对铜丝电爆炸过程中3个阶段和击穿前沉积总能量的影响。结果表明：在μs脉冲电压作用下，放电电压、回路电感、铜丝长度和直径对熔融阶段能量沉积影响较小，但对液态和汽化阶段能量沉积影响较大，通过调节电路参数提高电流上升速率，可以显著提高汽化和击穿前的沉积能量。
70.3 MV多级多通道缩比开关自击穿特性
- 杨莉;黄建军;郭建明;任书庆;来定国;张玉英
- 《第2届全国脉冲功率会议》 | 2011年
摘要：通过短接电极间隙,开展了3 MV多级多通道缩比开关不同间隙级数和单独触发间隙的自击穿特性分析，结果表明：自击穿电压随电极间隙距离不是线性增加，与Bradley经验公式存在差距。采用Ansoft软件模拟了实验开关不同级数的电场分布,得到不同级数开关电场分布的不均匀系数。结合缩比开关自击穿实验数据、Bradley经验公式和电场分布不均匀系数．在Bradley经验公式中加入开关作用时间因素和电场不均匀系数，得到一个Bradley外推公式，能较好地反应多级多通道气体开关的自击穿电压，使3Mv实际开关自击穿电压理论值与实验值误差减小到5％。
71.强光一号激光触发开关的触发系统
- 张信军;吴坚;张国伟;吴撼宇;王亮平;曾正中
- 《第2届全国脉冲功率会议》 | 2011年
摘要：介绍了基于强光一号实验平台的2MV级激光触发开关(LTGS)实验中触发系统的设计与应用情况。系统中使用了一台266nm四倍频Nd：YAG激光器。单次触发输出参数为80mJ，7ns，O．5mrad的激光脉冲，用于触发LTGS。激光器的触发源为两台DG535脉冲发生器，联合强光一号触发信号发生装置使用，保证了激光脉冲与开关电压峰值的同步性。触发系统在自击穿电压波峰前200ns将激光脉冲馈入开关，在充气0．2～0．3MPa条件下均能成功触发，得到了充气0．3MPa时触发抖动3．86ns的结果。
72.用于脉冲功率装置测量的混合式高压分压器
- 赵莹;严萍;王珏;张适昌;徐蓉;张东东;冉慧娟
- 《第2届全国脉冲功率会议》 | 2011年
摘要：为准确测量脉冲放电电压，提出了同液混合式高压分压器的原理与结构，并进行了标定和实验测试。用简化模型分析了分压器系统的理想响应条件，讨论了两级分压的衰减特性，提出了控制误差的方法。通过负载标定,得到分压器脉冲电压频率响应大于2．9MHz，最长脉冲宽度40μs，分压比(或衰减系数)为2．60kV／V，测量误差小于5％。该高压分压器具有造价低、制作易，同时适于ns到μs级脉冲电压的测量等优点，可以在实验室中得到应用。
73.基于LabVIEW的高功率微波驱动源监控系统
- 李亚维;马成刚;冯宗明;谢敏;刘云涛;赵娟
- 《第2届全国脉冲功率会议》 | 2011年
摘要：针对高功率微波源对前级驱动电源的计算机自动控制要求，设计了一套1200kV高功率微波驱动电源监控系统。系统采用多功能数据采集卡控制大功率调压器产生连续可调的工频电压，再经过环氧高压变压器和整流硅堆等转换为直流高压，对储能电容进行充电控制;采用高速数据输入输出卡控制触发系统按时序进行工作;监测计算机通过RS-485串口方式对直流高压，闸流管阳极电压、闸流管对地电流等进行实时状态监测；控制主机通过以太网与中央控制计算机实现通讯,可以单独控制电源工作，也可以通过中央计算机统一协调工作;采用LabVIEW作为软件开发平台，利用图形控件完成整个电源系统的控制监测等功能的设计;为了解决因电磁干扰强而引起的地电位抬高、高压采集不正常等问题，系统的软硬件都融入了可靠性设计。实验结果表明，该系统工作可靠稳定，实时性强，界面友好，操作简单，具有良好的可扩展性和移植性。
74.单丝及多丝Z箍缩的X射线背光成像
- 朱鑫磊;张然;罗海云;赵屾;邹晓兵;王新新
- 《第2届全国脉冲功率会议》 | 2011年
摘要：基于X箍缩软X射线辐射点源对单丝及多丝Z箍缩发展过程进行了背光成像研究,实验平台为清华大学电机系研制的脉冲功率装置PPG-I(500 kV／400kA／lOO ns)。成像光路安排为：作为X射线源的X箍缩和作为目标物的单丝或多丝(双丝)Z箍缩分别安装在装置的输出主电极阴阳极之间或网流导电杆处，成像胶片采用高分辨力、高灵敏度的X射线胶片。利用自行设计的电流传感器和罗氏线圈对目标物实际流过的电流进行监测。为了测定目标物金属细丝的质量消融率，设计了μm级厚度的阶梯光楔。通过大量成像实验，获取了Z箍缩等离子体融合、先驱等离子体形成及不稳定性发展等过程的相关物理图像以及质量消融率、丝芯膨胀率等重要定量参数。
75.100 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
- 《第2届全国脉冲功率会议》 | 2011年
摘要：基于已经研制完成的100kV／100kA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1MV／100kA(功率为100GW)的快脉冲LTD装置。装置由10级100 kV／100kA快脉冲LTD模块串联而成，总储能为20kJ,装置直径约1．5m，长度约2．2m。最终在±85kV充电电压下,二极管负载上获得的电流约为116kA，电压约为1．1MV，电压上升时间53ns，电压脉宽146ns，二极管阻抗约为9．4Ω。
76.300 kA直线型变压器驱动源模块实验研究
- 梁天学;姜晓峰;孙凤举;王志国;刘志刚;尹佳辉;魏浩;张众;邱爱慈
- 《第2届全国脉冲功率会议》 | 2011年
摘要：介绍了14支路并联的300kA百ns直线型变压器驱动源单级模块的结构和关键部件。模块通过采用双端引出电极电容器以及小型多间隙串联气体火花开关，可以并联更多的支路数，减小回路电感，提高储能密度;通过采用非晶磁芯，减小磁芯损耗，提高模块耦合效率。实验研究了初级气体开关工作系数对模块输出的影响．实验结果表明：模块开关电压工作系数达到O．7，多间隙串联开关才能较好同步放电;给出了快直线型变压器模块的初步调试实验结果，在模块充电±90kV，开关气压O．32MPa情况下，匹配负载电流峰值可达到302 kA，上升时间约100ns，负载上获得的峰值功率为23GW。
77.卷绕式螺旋形薄膜介质脉冲形成线设计
- 宋法伦;秦风;卓婷婷;甘延青;罗光耀;龚海涛;金晓
- 《第2届全国脉冲功率会议》 | 2011年
摘要：采用模块化结构，设计了一种卷绕式螺旋形薄膜介质脉冲形成线，并且对绝缘材料、电极材料的选择依据进行了分析。基于模块化卷绕式脉冲形成线，研制的重复频率脉冲方波产生器采用4个开关同步触发四级形成线模块，从而实现多模块的电压串联叠加，以达到产生高压的目的。开关采用气体火花间隙开关，每级开关及充放电采用电感隔离。研制的脉冲产生器输出电压220kV，脉冲宽度182ns，前沿50ns，可10Hz重复频率稳定运行。
78.铝丝电爆炸过程的光学诊断
- 赵军平;张乔根;周庆;燕文宇;邱爱慈
- 《第2届全国脉冲功率会议》 | 2011年
摘要：采用100μm和40μm两种直径的铝丝，在不同放电电压下，通过分幅成像技术和光谱诊断方法，对铝丝电爆炸过程放电特性及放电等离子参数进行了诊断。实验研究表明：铝丝电爆炸过程中金属蒸气的二次击穿分为内部击穿和沿面击穿两种类型，较细的铝丝更容易发生内部击穿，发生内部击穿时产生的等离子体具有更好的空间均匀性和对称性，其放电过程具有更高的稳定性和可重复性。通过光谱诊断可知铝丝电爆炸等离子体电子温度在104K量级,电子密度在1018cm-3量级。
79.紧凑型X箍缩脉冲功率发生器
- 邹俭;王川;郑侠;张天爵;姜兴东
- 《第2届全国脉冲功率会议》 | 2011年
摘要：为研究丝阵负载对X箍缩的影响，设计了一台紧凑型脉冲功率发生器。介绍了该脉冲功率发生器的设计及初步实验。根据装置的结构特点，研制了一种利用金属膜连接传输线外筒与负载内筒，构成回路测量负载电流的探头。结果表明：在对Marx电容器充电60kV时，输出电流峰值117kA，脉宽60ns，上升沿22ns，该装置已经成功箍缩出X射线。
80.电磁轨道发射器连续发射的滑动电接触
- 徐伟东;袁伟群;陈允;戴艺波;周媛;杨丹;严萍;李军
- 《第2届全国脉冲功率会议》 | 2011年
摘要：从滑动电接触电阻大小的角度，详细分析了在时序放电条件下，两颗重约为5g的电枢，以速度为1000 m／s，166Hz连续发射试验。通过近似计算电流所流经轨道电阻及电枢体电阻所产生的温升，对滑动电接触电阻的影响。结果表明：连续发射运行模式下，受轨道表面温度上升的影响，第二发电枢的滑动接触电阻略高于第一发电枢的滑动接触电阻，表面滑动电接触性能受到温升的影响，在两连发的发射情况下，其影响虽不是很大，但多发高频连续发射就必须考虑热管理问题。
81.模块化低阻抗紧凑型Marx发生器
- 秦风;宋法伦;甘延青;龚海涛;卓婷婷;罗光耀;金晓
- 《第2届全国脉冲功率会议》 | 2011年
摘要：设计的10级低阻抗紧凑型Marx发生器整体体积约0．12m3,输出功率为30GW，脉宽200ns。该发生器采用正负充电，触发开关为三电极场畸变开关，其余开关采用过压自击穿开关;经优化设计，自击穿开关高33 mm、电感13．1nH，触发开关高42mm、电感15．2nH。电容正负电极片与开关电极采用挤压连接。电极片间绝缘材料为聚丙烯薄膜，薄膜共100层，总厚度2mm。耐受电压大于100kV;Maxwell模拟表明：此种连接方式可将每个电极连接片电感降低到4．16nH。Pspice电路模拟和实验均表明：电容器充电100kV条件下，12Ω负载上可获得电压高于600kV、峰值电流大于50kA的输出。
82.高速电枢的尾翼结构设计及实验研究
- 李敏堂;潘如政;王凤忠;严萍;袁伟群;陈允;徐伟东
- 《第2届全国脉冲功率会议》 | 2011年
摘要：设计了T2LXD1系列电枢，分析了6061-T6铝合金材料的弹塑性特点，利用线性强化理论和接触理论并结合ANSYS软件，建立了T2LXD1系列电枢弹塑性接触模型,研究了电枢尾翼结构对电枢／导轨滑动界面接触状态的影响规律，得到了界面接触力、接触面积和接触压力分布等状态参数的数值模拟结果。利用短导轨电磁驱动系统，进行了T2LXD1系列电枢滑行实验．分析了电枢／导轨界面滑磨状态，比较了滑行性能曲线。实验结果表明：长尾翼电枢并不能带来实际接触面积的增加,电枢的滑行性能随着电枢尾翼长度的增加反而减小;对于柔顺性好的电枢和短导轨来说，适当增加滑动界面的预紧接触力能够提高电枢的滑行性能。
83.大功率恒流源取样电阻设计
- 赵娟;李波;于治国;曹宁翔;黄雷;李玺钦;黄斌;王卫;李亚维
- 《第2届全国脉冲功率会议》 | 2011年
摘要：针对取样电阻在大功率恒流源中的作用和技术要求，在理论和实验上对取样电阻的设计原则、结构形式和材料选择方法进行了系统分析。对水冷式和自冷式两种结构形式的大功率恒流源取样电阻进行了比较研究。实验结果表明：相比于水冷式取样电阻情形,装配自冷式取样电阻的恒流源主要技术指标得到明显改善,输出电流失稳度降低2／3，纹波系数由2．7％降低到2．3％，使用寿命提高10倍以上。
84.100 kV重复频率高压脉冲电源
- 丁明军;李玺钦;黄雷;王浩;贾兴
- 《第2届全国脉冲功率会议》 | 2011年
摘要：为研究气体间隙的放电特性，设计了输出幅度在30～100kV，重复频率1～5kHz可调的高压脉冲电源。利用谐振充电的原理，将10kV的初级电源的能量转移到中储电容，中储电容的电压升高到至少18 kV。在光触发信号的作用下，氢闸流管导通，中储电容上的能量通过脉冲变压器放电，在脉冲变压器的副边得到最大幅度为100kV的负脉冲，其脉宽大于200ns，前沿时间小于90ns。整个装置在不加散热系统的情况下，可连续工作1min以上。
85.20 M.A/300 ns Marx型直接驱动Z箍缩脉冲源
- 孙凤举;邱爱慈;姜晓峰;呼义翔;姚伟博
- 《第2届全国脉冲功率会议》 | 2011年
摘要：基于金属外壳1．0μF／40 nH／100kV的电容器和±100 kV／200kA气体开关，提出了电流20MA、前沿300ns Marx型直接驱动Z箍缩负载的脉冲功率源概念设想。共40路并联，每路为6个Marx并联驱动一条水介质传输线，Marx为18级串联。分析了关键单元(电容器和气体开关)的技术可行性,建立了PSpice电路模型，模拟计算了Marx建立时间分散性、水介质传输线阻抗对负载电流的影响,模拟结果表明：Marx建立时间分散性从10ns增加到60ns时，负载电流前沿从平均282ns增加到287ns,峰值从21．0MA降低到19．8MA,脉宽几乎不变;Marx建立时间分散性对负载电流的影响随着并联数目增加变小;采用4．2Ω等阻抗传输线,负载电流最大。
86.反向触发晶闸管谐振式触发电路
- 乔汉青;樊亚军;刘胜;夏文锋
- 《第2届全国脉冲功率会议》 | 2011年
摘要：研究设计了一种可用于触发反向触发晶闸管(RSD)的电路。给出了通过参数寻优选取触发电路参数的思路。初步试验中发现存在主脉冲波形畸变和续流拖尾问题，提出了对典型谐振触发电路的两点改进：提出了基于可饱和磁介质环的触发脉冲整形方法，解决了主脉冲波形畸变问题;通过串联阻容回路吸收剩余触发能量，消除了脉冲的续流拖尾。试验结果显示RSD开通特性良好，表明所设计的触发电路能满足开通μs级高上升率电流脉冲的需求。
87.脉冲馈入方式改变对束流传输的影响
- 黄子平;陈楠;高峰;王敏鸿;戴文华;王利鸣;戴曼
- 《第2届全国脉冲功率会议》 | 2011年
摘要：利用加速器原有的束流传输及检测系统,在单脉冲直线感应加速器上分别对双边馈入和单边馈入情况下强流束的传输情况进行了实验测量。实验结果表明：在改变加速脉冲的馈入方式后,传输过程中电子束在加速段的束心位置发生了明显改变，将对加速器的束流输运产生非常不利的影响。通过对实验数据的比较和分析，提出了传输线延时产生双脉冲可能采用的脉冲馈入方案。
88.天鹅绒与碳纳米管阴极强流脉冲发射特性
- 谌怡;夏连胜;张篁;杨安民;刘星光;廖庆亮
- 《第2届全国脉冲功率会议》 | 2011年
摘要：在2 MeV直线感应加速器注入器平台上开展了天鹅绒阴极与碳纳米管阴极的强流脉冲发射特性综合实验。研究结果表明：天鹅绒阴极与碳纳米管阴极均具有强流脉冲发射性能，在1．61 MV的二极管电压下,天鹅绒阴极与碳纳米管的发射电流密度分别为84,108A／cm2;启动时间分别为21，40 ns;放气量分别为0．29，0．91 Pa·L;放出气体分子数目与发射电子数目之比分别为64，225;两种冷阴极强流脉冲发射时的放气质谱相似。
89.低频段紧凑型同轴相对论返波振荡器
- 高梁;钱宝良;葛行军;靳振兴;张军
- 《第2届全国脉冲功率会议》 | 2011年
摘要：基于P波段新型三周期慢波结构同轴相对论返波振荡器设计思想，设计了一个L波段同轴相对论返波振荡器。粒子模拟表明，在二极管电压591 kV、电流8．2 kA、导引磁场0．8 T时，获得了1．50 GW的微波输出，频率为1．64 GHz．效率达31％，器件慢波结构尺寸仅为φ96 rmm×207 mm。分析了该器件实际高频结构的电动力学特性，重点研究了纵向谐振模式、品质因数等特点，并结合P波段的研究结果,得到了该类器件的相关设计指标：慢波结构长度约为一个波长，波纹周期约5／13波长，外波纹深度约1／10波长，内波纹深度约1／30波长。电子束半径约O．7倍外波纹平均半径，器件的纵向工作模式为O．8π模，对应的Q值约16。
90.Ku波段光子晶体加载曲折波导慢波结构
- 石鲁珍;殷海荣;唐涛;魏彦玉;王文祥;官玉彬
- 《第2届全国脉冲功率会议》 | 2011年
摘要：研究了Ku波段光子晶体加载曲折波导慢波结构的色散特性和耦合阻抗。用电磁仿真软件CST MWS进行了仿真，讨论了慢波结构外光子晶体对慢波通道内电磁波的选择通过性。对具有相同结构尺寸慢波结构的研究结果表明：光子晶体加载慢波结构的色散比传统曲折波导慢波结构的色散低，和传统曲折波导慢波结构相比，光子晶体加载曲折波导慢波结构的耦合阻抗略高。
91.低阻无箔渡越辐射振荡器的初步实验
- 曹亦兵;贺军涛;张建德;令钧溥;杨寿权
- 《第2届全国脉冲功率会议》 | 2011年
摘要：为实现低阻无箔运行,进一步增加现有高功率微波源输出功率和脉宽，给出了一种基于渡越辐射的低阻无箔高功率微波源的初步实验结果。主要对比分析了在铜介质片阴极和天鹅绒阴极以及不锈钢收集极和石墨收集极条件下器件的运行状况，分析了影响器件正常工作的可能原因，得出了在现有条件下天鹅绒阴极和石墨收集极最有利于器件运行的结论。初步的实验结果表明：降低强流相对论电子束的能量密度、选择更加合理的电子束收集方式，是实现该器件正常运行的重要手段。
92.速调型相对论返波管理论研究
- 肖仁珍;滕雁;宋志敏;陈昌华;孙钧
- 《第2届全国脉冲功率会议》 | 2011年
摘要：对速调型相对论返波管慢波结构色散特性及束波相互作用进行了理论研究。色散特性研究表明：器件工作模式为TM01模，近π点，耦合阻抗较高。色散特性预测的工作频率与粒子模拟结果非常接近。慢波结构峰值增长率相对较小，这与电子束与慢波结构相距较大有关，因而器件从起振到饱和的时间较长。在束波相互作用理论中，全面考虑了电子束与慢波结构前向波基波、反向波一1次空间谐波及空间电荷场相互作用、谐振反射器对电子束进行的束流调制和能量调制作用，以及调制腔和提取腔处引入的耦合阻抗及轴向波数突变。稳态和非稳态计算结果均获得了超过40％的束波转换效率。
93.螺旋波纹波导被动式脉冲压缩模拟研究
- 令钧溥;贺军涛;张建德;曹亦兵;张泽海;江涛
- 《第2届全国脉冲功率会议》 | 2011年
摘要：研究了一种基于螺旋波纹波导特殊色散特性对输入微波脉冲进行压缩的新方法。利用3维全电磁粒子模拟软件对X波段螺旋波纹波导进行了建模，模拟分析了该波导的特殊色散特性及提高功率增益的方法，并将已有模型脉冲压缩增益提高了6．65。模拟结果表明：通过优化输入微波的频率调制特性，可以获得更加符合被动式脉冲压缩所需要的调频形式;采用改进后的椭圆波导，可以得到更有利于被动式脉冲压缩的本征模式;通过延长渐变段长度，可以减少规则段和渐变段之间不均匀性造成的微波反射，从而实现更高的脉冲压缩增益。
94.紧凑型Marx发生器高功率微波源研究进展
- 刘金亮;樊旭亮;白国强;程新兵
- 《第2届全国脉冲功率会议》 | 2011年
摘要：紧凑型Marx发生器不但体积小,重量轻,而且能量效率高,能以一定的重复频率运行。在窄带、宽带和超宽带高功率微波源中获得了广泛的应用。这种类型的高功率微波源是近几年来国内外的研究热点和重要发展方向。对国内外基于紧凑型Marx发生器的高功率微波源的研究进展进行了系统介绍。评述其输出参数和结构特点，并探讨其发展趋势，为正确把握基于紧凑型Marx发生器的高功率微波源的发展动态、科学探索其技术路线提供参考和依据。
95.直线变压器驱动源多路开关同步触发技术
- 邱剑;刘克富;雷宇
- 《第2届全国脉冲功率会议》 | 2011年
摘要：近年来,随着快脉冲直线变压器驱动源(LTD)技术的快速发展，装置中气体开关数目成倍增长，多路开关同步触发技术已经成为制约LTD技术发展的瓶颈之一。分别从电脉冲触发、激光触发及基于光导开关(PCSS)的同步触发3个方面，概述了近年来国际上LTD的发展现状，以及各国为实现多路开关同步触发所做的研究工作，阐述了每种触发方案的优缺点，对多级多通道开关的结构及触发特点与要求进行了调查。结合LTD装置同步触发的现状，对未来相关关键技术进行了探讨和展望。
96.丝阵Z箍缩X射线辐射机制数值分析
- 段书超;黄显宾;杨礼兵;李晶;但加坤;章征伟;任晓东
- 《第2届全国脉冲功率会议》 | 2011年
摘要：基于简化模型编写了结构简单、运行高效的Z箍缩计算程序，并已应用于“阳”加速器上开展的Z箍缩物理研究。在“阳”加速器和PTS的参数范围内进行了数值计算，结果表明：对于质量较轻的负载，激波加热是产生辐射的主要原因;对于质量较重的负载，辐射由激波加热和绝热压缩共同主导。激波加热功率与绝热压缩功率之比随丝阵质量增大而减小。烧蚀产生的先驱质量减弱激波加热，对峰值功率的提高不利，但这部分质量能抑制磁瑞利-泰勒不稳定性。因此综合激波加热和磁瑞利-泰勒不稳定性两方面的考虑，应该存在一个最优的烧蚀率。
97.直线变压器驱动源两单元模块实验研究
- 王庆峰;刘庆想;李相强;张政权;徐远灿;胡克松
- 《第2届全国脉冲功率会议》 | 2011年
摘要：基于脉冲成形加感应叠加技术路线是实现脉冲功率小型化的重要发展方向之一。介绍了设计的直线变压器驱动源单元模块结构，每一单元模块馈入阻抗为2．5Ω、脉冲宽度为200ns的高压脉冲，两个模块输出的高压脉冲经过阴极杆感应叠加后输出至负载。实验结果表明：在工作电压40kV、重复频率20Hz及40Hz条件下，两个单元模块经磁芯感应叠加后输出波形的抖动约为2ns，波形质量与脉冲形成网络直接对匹配负载放电时十分吻合，且各次波形的重复性、一致性较好。
98.高场强下金属化膜电容器绝缘电阻特性
- 陈耀红;章妙;李化;林福昌;李智威;吕霏;刘德
- 《第2届全国脉冲功率会议》 | 2011年
摘要：分析了高电场强度下金属化膜电容器绝缘电阻的特点,得出高电场强度下金属化膜电容器绝缘电阻是电容器介质膜泄漏和自愈过程的综合反映。针对高场强下的应用条件提出一种金属化膜电容器绝缘电阻的测试方法，并对高场强下电容器的绝缘电阻进行测试。测试结果表明：在300～400 V／μm工作场强范围内金属化膜电容器绝缘电阻随工作场强增大会急剧减小，由于自愈的作用。绝缘电阻下降幅度随场强增加会逐渐变缓;在20～50℃工作温度范围内，金属化膜电容器绝缘电阻随温度升高会急剧减小。同样由于自愈的作用，绝缘电阻下降幅度随温度增高会逐渐变缓。分析得出，高温高场强下金属化膜电容器介质膜泄漏将会导致电容器电压出现明显下降，影响电容器和脉冲功率系统的储能效率。
99.大电流下多棒极型真空触发开关电弧特性
- 周正阳;戴玲;南敬;王延召;林福昌
- 《第2届全国脉冲功率会议》 | 2011年
摘要：提出了一种多棒极型真空触发开关(TVS)，利用3对棒形电极的特殊结构来增大主触头间的燃弧面积，从而有效地提高TVS通流能力。结合真空电弧电压实验，阐述了多棒极型TVS在不同的大电流等级下的电弧发展变化过程。电弧电压的变化表现了多棒极型TVS中多通道并联燃弧及其在各通道之间的电弧转移过程，从而使得真空电弧维持在扩散态。由此开发的TVS样品实现了225kA的峰值电流，单次转移电荷量45C。
100.小型方波脉冲磁场装置的研制
- 黄涛;张信军;曾江涛;李岩;郭宁;丛培天;呼义翔;孙铁平;罗维熙
- 《第2届全国脉冲功率会议》 | 2011年
摘要：完成了小型方波脉冲磁场装置的双线圈负载设计，在一定区域内获得了近似匀强磁场。采用阻抗2Ω的6级脉冲形成网络作为初级储能和脉冲形成单元，对匹配电阻放电产生了方波脉冲电流波形。研制了一种场畸变气体火花间隙作为主放电开关，有效减小了装置的动作时延和分散性。实验结果表明：负载中心峰值磁感应强度达到0．04T，方波磁场平顶时间约3μs，平顶度小于5％，上升前沿(磁感应强度峰值10％～90％)小于0．5s，装置的动作时延抖动小于10 ns(标准偏差)。