磁绝缘传输线

摘要： 为了快速估算大型Z箍缩装置中心汇流区电感,研究Z箍缩装置电功率和能量传输效率的规律,对Z箍缩装置中心汇流区做近似处理,给出了绝缘堆、真空喇叭口、真空磁绝缘传输线、汇流柱等部件电感近似计算公式,建立了一种快速估算Z箍缩装置中心汇流区电感的方法,获得了中心汇流区电感与电气参数(绝缘堆峰值电压)和结构参数(中心汇流区半径及分层数、真空磁绝缘传输线倾角)的定量关系。在此基础上,建立了典型Z箍缩装置简化电路模型,实现了从中心汇流区结构参数→电气参数→输出电流的自洽电路模拟,获得了中心汇流区分层数及半径对Z箍缩装置短路电流的影响规律。计算结果表明:所提电感计算方法获得国际典型Z箍缩装置的中心汇流区电感与文献最大误差为3.3%;中心汇流区电感随分层数增大而减小、随半径先减小后增大,存在使中心汇流区电感最小的优化半径。所提方法可为同类型Z箍缩装置的设计提供理论参考。

摘要： 研究了一种新型低电感花瓣形磁绝缘传输线的冷腔特性。该传输线构型的横向剖面的真空部分由12个类似花瓣形状的周期组成,而每个周期又由平行板和同轴圆弧两种基本传输线构型组成。该构型的整体轮廓有效增加了电极面积,使得传输线的电感大大降低,从而实现使用单层磁绝缘传输线即可获得较低的阻抗,规避了多层汇流结构带来的复杂的PHC结构和磁零位区损失问题。首先,分别计算出两种基本构型单元的电磁场分布、电感、电容和阻抗;而后,再整体计算分析出花瓣形磁绝缘传输线的电磁特性参数;同时,还通过数值模拟来分析该传输线的冷腔特性,获得了该传输线的阻抗值及电磁场分布,并将数值模拟结果与理论计算值进行了对比分析,结果验证了理论计算方法的正确性。

摘要： 采用TL-code电路编码方法,建立了15 MA Z箍缩装置多层圆盘锥磁绝缘传输线的全电路模型,分析了外磁绝缘传输线、汇流柱和内磁绝缘传输线三个区域电流损失特性.外磁绝缘传输线磁绝缘形成过程的空间电荷损失持续时间约30 ns,对负载电流影响小.进入磁绝缘稳态时,外磁绝缘传输线末端鞘层电子流损失约300 k A.汇流柱区域电流损失与电极等离子体运动速率密切相关,当等离子体运动速率为21 cm/μs时,负载峰值电流时刻损失电流约4 MA.内磁绝缘传输线电流损失取决于阳极离子流种类,电流损失在负载峰值电流时刻之后,损失电流约2.1 MA.当15 MA装置驱动长度2 cm、半径2 cm、质量3 mg丝阵负载时,绝缘堆峰值电流约18 MA,负载峰值电流约13.5 MA、峰值时间(0—100%)约为100 ns.

摘要： 大型脉冲功率装置的磁绝缘传输线(Magnetically Insulated Transmission Line,MITL)阴极长度可达十余米,在悬臂结构下由于重力引起的末端挠度变形将达数厘米.如果不进行准直,由此造成的阴阳极间隙误差可能引起较明显的电流损失.借鉴HermesⅢ装置基于倾斜垫片的直线度调节方案,设计了用于准直原理验证的Mini-MITL阴极.根据阴极圆筒尺寸参数、倾斜垫片设计参数以及倾斜垫片旋转角度,建立了阴极筒关键节点坐标的数值模型,得到竖直和水平方向的理论修正坐标.作为验证,在SolidWorks环境中建立坐标测量参考基准,得到的三维仿真坐标与数值建模坐标具有较好的一致性.基于SolidWorks Simulation对阴极的重力变形进行了仿真,根据仿真结果调整倾斜垫片的相对旋转角度,修正竖直方向挠度的同时兼顾水平方向直线度,在该策略下的竖直和水平方向准直误差均低于阈值.在离散调节策略的基础上进行了连续可调的改进优化,改进后的准直精度得到进一步提升.

摘要： 快Z箍缩在强辐射效应、惯性约束聚变、材料特性、天体物理和其他高能量密度物理方面具有重要应用,要满足上述多种需求,迫切需建电流数十兆安、前沿百纳秒,功率百太瓦级的脉冲功率驱动源.本文综述了Marx水线电容储能多级脉冲压缩传统技术路线和直接驱动FLTD型技术路线的快Z箍缩百太瓦级脉冲驱动源的研究现状、发展趋势,分析了两种技术路线的主要制约因素和前景,梳理了研制百太瓦级、电流数十兆安的快Z箍缩驱动源需要解决的主要关键技术和科学问题.

摘要： 为获得聚龙一号装置负载区电流,设计了测量探头,通过频响测试得到探头的频率上限为51.7MHz;针对标定装置的逼真性进行了分析,实验结果表明,负载区电流探头的灵敏度在误差范围内不受柱孔盘旋面的影响.通过标定结果的外推分析可知:外推是否可靠是由探头能否满足相应测量的工作条件决定,而不是受外推的数量级限制.通过探头测量范围的分析及相应干扰实验,认为标定满足测试需求.实测结果表明负载区电流与磁绝缘传输线电流的测量结果自洽.

摘要： 介绍了“聚龙一号”中四层圆盘锥磁绝缘传输线（MITL）的基本理论。在CPIPIC平台上，采用非均匀网格和周期性对称边界条件，建立了“聚龙一号”的四层圆盘锥MITL的三维粒子模拟模型。设置相应的参数并用并行算法模拟得到了该器件中各层在绝缘堆上和MITL中间位置的电流和汇流后的电流，并与理论和实验数据进行相互对比验证。模拟结果表明整个器件在达到磁绝缘状态后具有很高的传输效率，并与实验结果相互验证，为以后进一步的研究提供了保证。%The basic theory of a four⁃level coaxial circular⁃cone magnetically⁃insulated transmission line for“Julong⁃1”is introduced. A 3⁃D particle simulation model for the four⁃level circular cone MITL of“JuLong⁃1”was set up on the platform of CHIPIC by using the non⁃uniform grid and periodic symmetric boundary conditions. The current in each layer on the insulation heap and in the middle of MITL,and the confluent current were obtained through the corresponding parameter setting and simu⁃lation with the parallel algorithm. The comparison results of theoretical and experimental data show that the whole device has the very high transmission efficiency after reaching magnetic insulation condition,which provide a guarantee for the further study.

摘要： 基于Thevenin原理,建立了一种多级串联磁绝缘感应电压叠加器(magneticallyinsulated induction voltage adder,MIVA)等效电路模型.依据磁绝缘限定条件,给出了MIVA次级磁绝缘传输线(magnetically-insulated transmission line,MITL)最小磁绝缘电流估计方法.仿真分析了12级串联MIVA电压和电流输出特性,结合X射线剂量率计算式,给出了X射线剂量率随次级MITL运行阻抗变化的分布规律.结果表明,多级串联MIVA输出X射线剂量率随次级运行阻抗的增大呈先增大后减小的趋势,MITL存在一个最佳运行阻抗,可使输出的X射线剂量率最大.基于Mendel和Creedon磁绝缘模型,对比给出了次级MITL几何阻抗的两种估计模型,结果表明,除第1级外,其余各级用两种模型估计的几何阻抗偏差系数均小于2％.

摘要： 为获取PTS装置磁绝缘传输线的电流,设计、标定了微分环.探头使用镍铬合金膜屏蔽空间电子,采用在线标定.设计相应的馈入结构从负载区分别对不同层磁绝缘传输线馈入信号,在每个三平板传输线出口的板堆过渡区位置安装短路杆,能够在磁绝缘传输线上得到基本均匀的电流,实现电流探头的逐层标定.频响分析表明金属膜屏蔽效应导致探头的高频特性变差.实验表明,贴膜的探头频响上限为50.3 MHz,满足被测信号的要求.实测PTS装置磁绝缘传输线电流与负载区电流的测量结果自洽,且各层电流与总电流等结果符合理论预计.

摘要： 为研究电感支撑结构磁绝缘传输线电流损失机制,分别建立了直同轴、阳极开孔、电感支撑结构磁绝缘传输线的模型,进行了粒子模拟,着重分析了电感支撑结构磁绝缘传输线的电压电流、电流损失及支撑杆结构附近磁场分布等物理量,并将不同结构磁绝缘传输线的粒子结果进行了对比.结果表明:电感支撑杆的引入,使得同轴磁绝缘传输线的局部角向磁场低于磁绝缘临界磁场,造成电流损失,电感通过的电流产生的磁场使得支撑杆附近电子层分布不均匀.对电感支撑结构进行改进后,电流损失减小,传输效率提高.

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。

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。

摘要： 分析了Marx发生器、主开关、自击穿水开关工作状态对聚龙一号装置同步性的影响,装置的同步性主要由主开关和自击穿水开关共同决定.聚龙一号装置实验结果表明,Marx发生器、主开关、自击穿水开关、三板线汇流的同步性抖动分别为11ns、4ns、10ns、6ns,24 路模块的同步性抖动较小,具有较好的同步性.在同一负载参数下,磁绝缘传输线和负载电流具有较好的重复性.

摘要： 为了研究电感支撑内筒对MITL功率流传输的影响,进行了理论计算,设计了一套电感支撑的MITL及其诊断系统,对MITL各个位置电参数进行了测量,获得了MITL阴阳极电流波形和MITL电压波形.其中一发支撑前阴极电流为90.08 kA,支撑后阴极电流为93.88 kA,阴极电流传输效率为95.96%,多次实验传输效率平均值为92.8%,证实了电感支撑MITL的可行性.

摘要： 本文综合考虑电子在阳极表面的能量沉积作用与阳极表面电流的欧姆加热作用，对温度闭值空间电荷限制流发射模型进行了改进，建立了阳极离子发射模型并加入到粒子模拟软件尤普(UNIPIC)中，最后采用该模型研究了不同参数下磁绝缘传输线阳极离子发射情况。

摘要： 本文基于300Ka/100ns快放电直线变压器(FLTD)单模块的设计参数，由层流模型理论设计了不同结构的次级磁绝缘传输线。在此基础上，采用粒子模拟方法研究了次级分别为同轴圆筒、阶梯状和锥状内筒时，10级串联结构传输线末端输出参数的变化。模拟结果表明:采用同轴圆筒结构，匹配负载峰值功率221GW，负载电压最大为1.02MV，峰值电流224kA，电压的上升沿(峰值的10%至峰值90%的时间)为40ns。比较了同轴圆筒、锥状和阶梯状结构的次级磁绝缘传输线，结果表明三种结构输出幅值相近，阶梯状和锥状结构输出脉冲前沿相近，同轴圆筒结构次级输出脉冲前沿相对较缓。

摘要： 本文根据电磁场基本理论及电子运动守恒方程,导出平板、圆柱、圆錐和圆盘等四种常用传输线的横向空间电荷流的数值模型和磁绝缘临界条件.通过数值模拟,初步得到了传输线的横向空间电荷流与电压及几何结构参数等的相互关系,为工程设计提供了理论依据.

摘要： 真空传输线板-锥转角过渡是多模块汇流的Z箍缩装置经常采用的结构,在不考虑磁绝缘失效、介质损耗的前提下,采用有限差分方法分析转角过渡对功率流传输的影响.初步的计算和分析表明:随着转角的变大,由阻抗不匹配引起的反射将使传输效率有所降低;前沿较陡的快脉冲在这种结构中发生严重畸变,而低频脉冲则几乎不受影响.在板-锥过渡设计中采用小转角结构,尽量减小脉冲传输方向的变化,对保证脉冲高效传输有利.

摘要： 真空传输线板-锥转角过渡是多模块汇流的Z箍缩装置经常采用的结构,在不考虑磁绝缘失效、介质损耗的前提下,采用有限差分方法分析转角过渡对功率流传输的影响.初步的计算和分析表明:随着转角的变大,由阻抗不匹配引起的反射将使传输效率有所降低;前沿较陡的快脉冲在这种结构中发生严重畸变,而低频脉冲则几乎不受影响.在板-锥过渡设计中采用小转角结构,尽量减小脉冲传输方向的变化,对保证脉冲高效传输有利.

摘要： 本发明公开了一种讯号传输线的绝缘膜及包含该绝缘膜的讯号传输线，该绝缘膜包含一基材层，以及一接着层，设置于该基材层上，用以直接覆盖该讯号传输线的金属导体，其中该接着层是由聚烯烃共聚物树脂或聚烯烃树脂混合物所形成。该讯号传输线包含：多个金属导体，间隔设置；以及一第一绝缘膜，包含：一第一基材层；以及一第一接着层，设置于该第一基材层上，用以直接覆盖该多个金属导体的一第一侧；以及一第二绝缘膜，包含：一第二基材层；以及一第二接着层，设置于该第二基材层上，用以直接覆盖该多个金属导体的相对于该第一侧的一第二侧；其中该第一接着层及该第二接着层是由聚烯烃共聚物树脂或聚烯烃树脂混合物所形成。

摘要： 本发明提供了在1570至1620nm波段(L波段)色散低而且非线性低的光学传输线，从而能够在1520至1620nm波段进行波分多路传输，该波段包含先前已经考虑过的波段。对于该光学传输线，光学放大器(32)、SMF(33)、L-RDF(34)依次连接在一起构成一个模块，一个或多个这样的模块插在光学信号发送器件(31)和光学信号接收器件(35)之间以便形成光学传输线。对于SMF(33)，在L波段内的预定波段上的色散值和色散斜率都是正的。L-RDF(34)是在上述预定波段上补偿SMF(33)的色散值和色散斜率的线型负色散补偿光纤。通过把SMF(33)和L-RDF(34)连接在一起，使得光学传输线作为一个整体在上述预定波段的色散值大于等于-1psm/km而且小于等于1psm/km。

摘要： 本发明公开了一种共面波导传输线到微带传输线的过渡传输线及方法，涉及微波射频传输线领域。该过渡传输线包括转换过渡装置和共地桥接装置，转换过渡装置位于共面波导传输线与微带传输线之间，共地桥接装置位于共面波导传输线上，转换过渡装置与共面波导传输线、微带传输线处在同一个平面上，并且由相同的工艺和材料加工而成。本发明能够降低电极上传播信号的谐振和损耗。

摘要： 本发明公开了一种讯号传输线的绝缘膜及包含该绝缘膜的讯号传输线，该绝缘膜包含一基材层，以及一接着层，设置于该基材层上，用以直接覆盖该讯号传输线的金属导体，其中该接着层是由聚烯烃共聚物树脂或聚烯烃树脂混合物所形成。该讯号传输线包含：多个金属导体，间隔设置；以及一第一绝缘膜，包含：一第一基材层；以及一第一接着层，设置于该第一基材层上，用以直接覆盖该多个金属导体的一第一侧；以及一第二绝缘膜，包含：一第二基材层；以及一第二接着层，设置于该第二基材层上，用以直接覆盖该多个金属导体的相对于该第一侧的一第二侧；其中该第一接着层及该第二接着层是由聚烯烃共聚物树脂或聚烯烃树脂混合物所形成。

摘要： 本发明涉及一种屏蔽方法，用于屏蔽包含至少一根电缆的电力传输线产生的磁场。本方法包括在所述至少一根电缆的轴向外部的位置，提供磁屏蔽物，所述磁屏蔽物包括至少一对由不同铁磁材料制成的屏蔽层，沿轴向叠置，并且它们的最大相对磁导率沿轴向从所述磁屏蔽的内侧向外侧增加。本发明还涉及一种装备有多层磁屏蔽物的电力传输线和一种多层的磁屏蔽物。

摘要： 提供一种能够并行地监视多条光传输线的光传输线监视装置、光传输线监视系统和光传输线监视方法。监视光输出单元(1)将具有不同频率的监视光(ML1～MLn)输出到光传输线(LA1～LAn)。本地振荡光源(2)输出本地振荡光(LO)。向其输入与监视光(ML1～MLn)相对应的返回光(BL1～BLn)的干扰单元(3)被配置为输出由输入光与本地振荡光(LO)之间的干扰生成的输出光。转换单元(4)将输出光转换成电信号(ED)。信号处理单元(5)基于每个监视光(ML1～MLn)，从电信号(ED)中提取中频信号，并且从中频信号生成光传输线(LA1～LAn)的监视结果。

摘要： 本发明涉及磁绝缘传输线，具体涉及一种长磁绝缘传输线结构及准直调整方法，用于解决现有长磁绝缘传输线结构无法保证挠度、同轴度以及真空度不满足要求范围的不足之处。该长磁绝缘传输线结构采用悬臂支撑结构，包括依次设置的对中调节段、悬臂支撑段、脉冲叠加段和隔离延伸段，在兼顾结构强度的基础上，本发明设置有调节螺钉和支撑组件用于实现长磁绝缘传输线的同轴度调节，还设置有倾斜垫片，用于矫正长磁绝缘传输线结构末端重力引起的挠度。同时，本发明还提供了一种长磁绝缘传输线的准直调整方法，用于上述长磁绝缘传输线结构。

摘要： 本发明属于一种磁绝缘传输线，为解决目前磁绝缘传输线的工作环境为真空环境，不便于调整内筒和外筒的同轴度，在对感应腔进行维修时，磁绝缘传输线也不便于拆卸和后续重新对接的技术问题，提供一种用于感应电压叠加器型装置的磁绝缘传输线，包括调节支撑段、脉冲叠加段、隔离延伸段、第一导轨和第二导轨，隔离延伸段安装在第一导轨上，调节支撑段包括第一支架、第二支架，同轴相连的第一内筒和对中调节内筒，以及同轴依次连接的第一外筒、第一真空腔和连接波纹管，第一真空腔套设于第一内筒与对中调节内筒连接处外部，对中调节内筒与连接波纹管密封相连，第一外筒的侧壁沿周向均匀开设有多个螺纹孔，螺纹孔内设有支撑调节螺钉。

摘要： 本发明公开了一种磁绝缘传输线，传输线为单层圆锥型结构；且传输线在径向截面上呈沿环向分布的连续周期性波纹结构。本发明采用连续周期性波纹的整体轮廓，有效增加电极面积，使得传输线的阻抗大大降低，从而实现使用单层磁绝缘传输线即可获得较低的阻抗，规避了多层汇流结构带来的复杂的PHC结构和磁零位区损失问题，且利于实现快速更换，有望解决未来聚变能源驱动器超高功率电脉冲传输到靶的瓶颈问题。

摘要： 本实用新型提供一种用于磁绝缘传输线内筒支撑调整的结构，包括绝缘支撑杆，绝缘支撑杆位于传输线内筒与传输线外筒之间，绝缘支撑杆的横截面为圆形，其沿杆身外表面开设有螺旋状线槽，沿螺旋状线槽绕制有电感，电感的一端与传输线内筒电连接，电感的另一端接地。本实用新型由于结合了弹簧式螺旋线圈的大电感可有效避免磁绝缘传输线工作过程中在支撑结构处形成闪络击穿和大的电流损失。