摘要：对称脉冲强磁场发生器是一台能够产生周期为10μs左右的强磁场装置,由10μF的脉冲电容作为储能系统,平板传输线、电缆和气体开关作为传输系统,单匝线圈作为负载。为了使两个对称布置的负载能同时工作,设计了一个能同时输出8路脉冲信号的同步触发系统,其时间分散性约为20 ns。在常温常压下,当储能电容和同步触发系统分别加压到28 kV和49 kV并且气体开关工作气压为80 kPa时,线圈中心最大磁感应强度约为18 T。

摘要：设计了3种不同组合电极结构(椭圆-椭圆、圆弧-椭圆和圆弧-圆弧)的多级气体开关,对这3种不同组合的电极结构的电场进行模拟计算,并进行了静态实验。研究发现,椭圆-椭圆型的电极表面电场分布的均匀性比较好,不均匀系数为1.03;圆弧-椭圆型的电极在垂直于电极表面的电场强度变化最小,偏差小于1%;在静态实验中,椭圆-椭圆型的电极耐压能力和稳定性优于圆弧-圆弧型电极和圆弧-椭圆型电极。

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32kA实验条件下工作13 000次后,自击穿电压平均值由171.5kV降低至130.8kV,绝缘子表面绝缘电阻由200GΩ下降至22.6GΩ,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。

摘要："强光一号"加速器能输出上升沿约100ns、幅值约2MA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1.2ns,频谱响应范围10kHz～100MHz,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。

摘要：针对直线脉冲变压器对低电感、低抖动气体开关的研制需要,采用垂直布放的平板轨道电极,组成具有通视结构的水平间隙,设计了一种多间隙轨道式气体开关。利用Meek击穿判据计算了单间隙自击穿电压,实测了4个单间隙的自击穿电压及其相对标准偏差,并根据单间隙自击穿电压,利用概率分析方法预测了多间隙开关自击穿电压,计算值与实测结果一致。研究表明:开关电感最大约109nH,自击穿电压相对标准偏差为1.5%,在60kV触发电压和48%～74%欠压比下,开关抖动0.9～2.6ns。与圆环形电极的多间隙气体开关相比,多间隙轨道式气体开关自击穿电压更稳定,也更容易触发。

摘要：进行了一种可用于快前沿直线脉冲变压器驱动源系统的多间隙气体开关的设计和实验,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0.15 MPa干燥空气时,最高耐压可以达到200 kV。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150 kV、欠压比78.5%、触发电压70 kV时,开关的触发延迟时间34.4 ns,抖动1.6 ns。开关经过5 000余次放电,击穿点分布均匀,可以形成多通道放电。开关结构新颖,安装操作简便,装配精度大大提高,实用性强。

摘要：为适应新型低电感电容,笔者优化设计了应用于电缆绕组型直线脉冲变压器的新型双平行电极场畸变气体火花开关。对触发电极处于主放电通道和未处于主放电通道的两种电极结构进行了仿真模拟,通过模拟发现不同触发电极位置对开关电场分布无明显影响。分别对触发电极不同位置的场畸变火花开关进行实验,开展了不同电极结构的静态耐压、触发延迟实验。实验数据表明,触发电极处于主放电通道上时,开关的静态特性和触发特性较好。

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10ns(标准偏差)。

摘要：为有效抑制"强光一号"加速器输出脉冲电流信号的预脉冲,进一步提升电流波形的质量,基于"强光一号"加速器的结构特点,在脉冲形成线和脉冲输出线之间,设计了抑制输出电流预脉冲的接地环形金属板。电路仿真和计算分析表明,该结构可在脉冲电压峰值为1.67MV的条件下有效工作,与无预脉冲抑制结构时相比,预脉冲电压峰值可降低80%,预脉冲电流峰值可降低90%。实验结果表明,该结构能够在脉冲电压峰值为1.4MV的条件下正常工作,与无预脉冲抑制结构时相比,预脉冲电压峰值可降低65%,预脉冲电流峰值可降低71%,且不影响负载电流的峰值。

摘要：针对一种用于快前沿直线脉冲变压器驱动源的多间隙气体开关,设计了针式和孔式两种预电离触发结构,获得了两种预电离结构下开关的自击穿特性和触发特性。实验结果表明:增加预电离针后,开关静态特性没有明显变化,开关自击穿电压平均值变化幅度小于3%;开关触发特性明显改善,开关工作电压150kV、触发电压60kV时,触发抖动减小约20%,触发阈值降低5～10kV。对于针式预电离结构,实验研究了不同触发电压、工作气压、电离间隙距离时紫外光强度的变化规律,结果表明在电离间隙距离1.5～3.0mm时,开关触发抖动小于2.0ns,预电离效果明显。