国家自然科学基金(10675168)
- 作品数：20 被引量：82H指数：5
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- 折叠Blumlein线的不同结构水电阻负载实验被引量：3
- 2007年
- 为了让折叠型平板Blumlein线能得到理想的输出电流电压波形,设计并制作了3种不同结构的水电阻作为折叠型平板Blumlein线的匹配负载,对3种水电阻的电容和电感进行了理论计算和仪器实际测量,使用等效电路法模拟了它们作为折叠线的匹配负载对输出电流电压波形的影响,并在实验中分别得到了相应负载电阻上的电流电压波形。结果表明圆柱形水电阻的电容(2.2 nF)和电感(80 nH)较大,对电流和电压波形的平顶影响最大;扁平形水电阻具有电容较小(0.47 nF)、电感小(25 nH)和散热好等优点,适合作为重复频率同轴Blumlein线的匹配负载;U形水电阻具有电容电感小(0.05 nF,30 nH)的优点,且对波形影响较小,适合作为折叠型平板Blumlein线的匹配负载。
- 欧阳佳刘永贵刘金亮詹天文王明星冯加怀
- 关键词：水电阻硫酸铜溶液折叠型平板BLUMLEIN线场强分布
- 高电压闭合磁环小型脉冲变压器被引量：3
- 2010年
- 研制了一种结构紧凑、电压升压倍数高达109倍的200 kV级脉冲变压器,以实现高压脉冲变压器的小型紧凑化。用电磁理论分析、电路模拟及实验测试3种方法对变压器的耦合、耐压和输出特性进行了研究,对重要参数进行了计算和设计。采用晶粒取向硅钢薄带作为变压器磁芯,且磁芯闭合,变压器的有效耦合系数高达0.95以上。高分子材料的绝缘套筒结构和分层交替的绕线方式,使得变压器在初级低压充电2.1kV时,次级可输出幅度为230 kV、半高全宽为3μs的高电压脉冲。模拟和实验结果验证了理论设计的合理性。
- 张瑜刘金亮程新兵张洪波白国强
- 关键词：磁环高压脉冲变压器变压器磁芯套筒结构电路模拟
- 用于强流电子束加速器的大功率匹配负载的研制被引量：2
- 2007年
- 研制了一种电阻值为20Ω的用于强流电子束加速器调试的大功率匹配负载。该负载已应用于基于水介质螺旋脉冲形成线强流电子加速器的调试。在该匹配负载上获得了较好的电压和电流波形,其电压幅值为200 kV,电流为9 kA,脉冲半高宽为150 ns。根据研制的匹配负载的几何尺寸,对该匹配负载的电感、电容进行了理论计算,得到的电感和电容值分别为2.12×10-8H和4.51×10-10F;并用PSpice软件对脉冲方波加载到匹配负载进行了模拟计算,用ANSYS软件对匹配负载的电场分布进行了模拟,理论和模拟结果与实验测量值基本一致。该匹配负载具有电感小和结构简单等特点,对匹配负载温升的理论计算表明,该匹配负载也可以用于重复频率小于10 Hz的加速器调试。
- 刘金亮詹天文曾乃工冯加怀殷毅张建德王新新
- 关键词：电路模拟电感
- 结构紧凑陶瓷电容器型脉冲调制器被引量：1
- 2010年
- 设计了一种结构紧凑的陶瓷电容器型脉冲调制器，对其电路进行了理论计算，分析了主要参数对调制器输出波形的影响，并用PSpice软件建立电路模型进行验证，模拟结果与理论计算结果相符较好。该调制器能够产生上升前沿小于10ns、脉宽30-40ns、幅度为100-200kV的可调高电压脉冲。该调制器用陶瓷电容器作为储能器件，用SFs作为绝缘介质，是一种无液体的脉冲调制器，具有结构紧凑、体积小、重量轻等特点。
- 白国强刘金亮程新兵张瑜冯加怀梁波
- 关键词：脉冲调制器紧凑型电容器绝缘介质
- 长脉冲折叠型螺旋脉冲形成线的设计和初步实验被引量：1
- 2010年
- 高功率脉冲功率调制器的紧凑化是其重要研究方向,为此将螺旋线与折叠线技术相结合,设计了一种长脉冲折叠型同轴螺旋脉冲调制器,该调制器将两根螺旋型脉冲形成线通过过渡段部分连接,形成折叠结构,在一定的长度范围内实现了长脉冲的输出,设计指标为:二极管电压400 kV,负载电流26 kA,脉冲宽度约为260 ns。对传输线的电压波过程进行了分析,结果表明,过渡段阻抗与传输线阻抗匹配时输出波形最好;用PSpice软件对脉冲形成线的充电电压和二极管电压、电流进行了模拟;利用高压同轴电缆,进行了低压情况下的验证实验,实验结果与理论分析、模拟研究结果一致。此种类型的调制器具有运行稳定、体积小、结构紧凑的特点。
- 殷毅钟辉煌张晓萍刘金亮杨建华冯加怀
- 关键词：脉冲调制器长脉冲螺旋脉冲形成线加速器高功率
- 高电压长寿命型气体火花开关的设计及初步研究被引量：7
- 2008年
- 根据强流电子加速器的需要，研制了一种高电压长寿命两电极气体开关。该开关采用防污染设计，将开关电极与金属腔体进行一体化设计，并采用金属挡板对绝缘封盖进行防污保护，从最大程度上减小了开关工作时电极材料喷射对绝缘支撑物的污染，提高了开关寿命。运用ANSYS软件优化设计了电极结构。该开关在0．1～0．2MPa气压条件下，工作电压为32～42kV，单次脉冲电荷转换量0．38～0．48C，工作稳定。
- 程新兵刘金亮陈蒸殷毅冯加怀
- 关键词：脉冲功率技术气体火花开关绝缘设计
- 气体开关参数对调制器电压前沿的影响被引量：3
- 2008年
- 脉冲调制器输出电压脉冲前沿时间大小是影响其运行特性的重要指标,为此用单同轴结构脉冲调制器在不同气体开关参数条件下实验研究了脉冲调制器输出电压的前沿特性。实验比较了在开关内气压相同,开关间距不同时,二极管电压的前沿;并在同样开关间距,开关内不同气压条件下(0.5、1、1.5、2MPa),比较了二极管电压的前沿特性;最后研究了不同种类气体开关(氢气、氮气、六氟化硫)的电压上升前沿特性。结果表明二极管电压的上升前沿随压强的增加、开关间距的减小而减小;采用氢气开关具有较快的前沿,其次是氮气、六氟化硫;理论分析与实验结果基本相符。
- 殷毅刘金亮钟辉煌葛斌杨建华冯加怀
- 关键词：脉冲调制器脉冲形成线脉冲前沿气体开关氢气开关
- 不同气压和电极间距对开关绝缘恢复的影响被引量：9
- 2009年
- 为缩短脉冲加速器多脉冲运行时脉冲间隔以及提高重频运行时重复频率,利用多脉冲调制器研究了气体开关的重复频率特性以及在相同电极间距、不同气压下(0.5、1、1.5、2MPa)氮气气体开关的绝缘恢复特性。实验表明,随着气体压强的增加,气体的绝缘恢复时间变长,击穿电压恢复>90%的间隔时间,从50ms增加到78ms;开关间距的改变对绝缘恢复时间影响有限,不同间距(7.3,27.4mm)下其击穿电压恢复>90%时间约为50ms。最后针对相关文献给出的结果,对压强、电极间距对绝缘恢复的影响进行了分析讨论。
- 殷毅刘金亮钟辉煌高景明杨建华罗玲
- 关键词：气体火花开关重复频率加速器脉冲调制器多脉冲
- 一种水介质脉冲形成线充电用Tesla变压器被引量：1
- 2008年
- 为了给水介质脉冲形成线快速、高效地充电,研制了一种耦合系数为0.75的Tesla脉冲变压器。推导了开放磁芯结构Tesla变压器的初级和次级电感计算公式;根据研制的变压器几何尺寸,对该变压器的主要参数进行了理论计算并用PSpice软件对变压器给脉冲形成线充电过程进行了模拟计算。该脉冲变压器已应用于基于水介质螺旋脉冲形成线的脉冲调制器中,当变压器的初级输入50kV的脉冲电压时,次级输出脉冲电压给水介质螺旋脉冲形成线充电电压高达720kV,变压器能量效率为36%。理论和模拟结果与实验测量值基本一致,该脉冲变压器具有运行稳定、体积小、结构紧凑等特点。
- 詹天文刘金亮冯加怀刘振祥葛斌
- 关键词：PSPICE模拟
- Rogowski线圈信号电阻对纳秒级脉冲大电流的响应被引量：5
- 2009年
- 研制了一种自积分型Rogowski线圈,从电路理论和电路仿真角度分析了信号电阻的寄生电感和线圈对地电容对测量信号的影响。采用电阻并联的方法,制作了小电感信号电阻。在定标和大电流测量实验中,小电感信号电阻的使用,消除了测量信号的平顶振荡和波形畸变,验证了理论分析的正确性。经定标,采用小电感信号电阻的Rogowski线圈对方波脉冲前沿的响应为11 ns,灵敏度为4.25 mV.A-1。该线圈性能稳定,已用于测量长脉冲强流电子束加速器二极管的电流,测得的电流波型平顶较好,半高脉宽为180 ns,幅度约为15.36 kA。
- 张瑜刘金亮文建春殷毅冯加怀梁波
- 关键词：ROGOWSKI线圈寄生电感对地电容定标
