摘要：基于固态平板传输线、同轴电缆、GaAs光导开关和激光二极管触发系统,设计了两种脉冲形成线电路结构,研究了激光二极管触发条件下的GaAs光导开关的导通特性:基于GaAs光导开关的固态Blumlein脉冲形成线可输出具有快前沿的高功率、窄脉冲电压;给出了测量光导开关抖动和导通电阻的方法,测得光导开关的抖动、导通电阻都随激光能量和充电电压的增大而减小,其最小抖动约0.12ns,导通电阻为欧姆量级;测得光导开关导通电流约250～300A(平板传输线特征阻抗Z0=25?),并探索了光导开关并联分流的可行性;测量出光导开关的导通时间约0.4～0.6ns,随工作次数的增多,导通时间逐渐增大。

摘要：砷化镓光导开关(GaAs-PCSS)是具有快响应、高重频、低抖动、高功率容量的半导体光电导开关,多通道设计能够有效降低GaAs-PCSS非线性大电流导通时的损伤,提高开关寿命。为探究GaAs-PCSS多通道同步导通的必要条件,在基于固态脉冲形成线的实验平台上,通过特殊设计的夹具,将多枚GaAs-PCSS并联连接以作为脉冲形成电路的开关,以对各GaAs-PCSS施以不同的触发信号进行测试。实验结果证明:相同触发信号下,开关导通电流被成功地均分到4个GaAs-PCSS通道中;不同触发信号下,为获得较好的电流均分效果,各通道触发延迟时差须小于1 ns,触发能量差须小于20μJ。设计了分体式、单体式两种结构的多通道GaAs-PCSS,其中基于刻蚀工艺的单体式20通道GaAs-PCSS在7000余次大电流工作后仅发生轻微损伤。

摘要：电子回旋共振(ECR)质子源产生的脉冲质子束脉宽通常在ms或亚ms量级,高梯度加速结构要求注入的质子束脉宽为100ns或更短,需要一个脉冲踢束器将大部分不需要的束流踢开,留下所需的短脉冲质子束。设计的踢束器采用静电偏转方法,针对在研ECR质子源的束流参数,设计了脉冲踢束器的结构尺寸,使用ANSYS软件计算了踢束器的静电场分布情况,利用软件内置的CMATRIX宏提取了结构电容的数据,给出了对脉冲踢束电源的参数要求,讨论了踢束脉冲上升沿和产生的束流脉冲上升沿的对应关系。

摘要：闪光X射线摄影技术在军事和民用等多个领域具有重要场景。针对重频直线感应加速器高重频的要求,提出了基于氢闸流管驱动三同轴电缆Blumlein线的脉冲功率源方案,设计和研制了一种三同轴电缆,研究了氢闸流管的导通特性,搭建了氢闸流管驱动三同轴电缆Blumlein线脉冲功率源的验证平台,开展了kHz重频脉冲功率源实验研究,以及kHz重频脉冲功率源驱动重频感应腔的实验研究,结果表明:基于氢闸流管驱动三同轴电缆Blumlein线脉冲功率源实现了波形品质优异的kHz重频方波脉冲输出。

摘要：研究了一种结构紧凑型的多级层叠Blumlein纳秒脉冲形成线,从理论上分析了放电时回路各分布参数对层叠Blumlein脉冲形成线输出电压的影响,并利用PSpice模拟验证了各分布参数对层叠Blumlein脉冲形成线输出结果的影响,发现开关的导通电阻是制约输出电压幅值的主要因素,开关的分布电感对输出波形的影响大于负载分布电感的影响,基于时域有限差分法原理,利用XFDTD软件模拟了两级层叠Blumlein线的电磁耦合效应。开展了多级层叠Blumlein脉冲形成线实验,结果表明,基于陶瓷固态传输线和GaAs光导开关的层叠Blumlein脉冲形成线能够实现输出电压叠加,可用于产生ns量级脉宽的脉冲高压。

摘要：以陶瓷聚合物复合介质作为储能介质，砷化镓光导半导体开关作为开关，设计了带状Blumlein线并对其进行了实验研究。实验结果表明，复合介质Blumlein介电常数高达80-250，在21Ω的匹配负载上获得电压幅值为2kV，前沿小于5ns，半高宽约34ns，波动约士10A的平顶宽为22ns的电压脉冲，能满足脉冲功率系统小型化的应用要求。

摘要：采用自主研发的三维粒子模拟软件对三腔介质壁加速器进行系统仿真,在此基础上,计算三个腔质子的渡越时间并实现腔体间的时序优化设计。外加电压峰值100kV,顶宽1ns,半高宽10ns,绝缘微堆厚度2.0cm,质子初始束能40keV,加速电极添加钨网,模拟结果显示:当电压持续6.5ns时,进入高梯度绝缘微堆的H^+通过第一腔能得到最大加速效率90.84%,相应的渡越时间为5.668ns;当第二腔电压触发落后第一腔4.5ns时,H^+通过第二腔获得最大加速效率94.77%,相应的渡越时间为3.545ns;当第三腔电压触发落后第二腔3.0ns时,H^+通过第三腔获得最大加速效率97.30%,相应的渡越时间为3.018ns;最大能量H^+渡越三个腔体的总时间为12.231ns,H^+总体加速效率94.31%;当质子束中心进入第一腔时刻落后脉冲电压触发6.5ns,且一二腔和二三腔电压触发延时分别为4.5ns和3.0ns情形下,能将2.5ns长度的质子束中的H^+实现90%以上的加速,4.0ns长度的质子束中的H^+实现80%以上的加速。

摘要：A 2MeV thermionic cathode test stand was established to meet the requirement of the large area thermionic cathode system.A 100ram in diameter type'B'thermionic dispenser cathode was developed.A 1000A emission current was produced at the voltage of the diode about 1.8MV,the pulse width about 90ns(FWHM),and the cathode temperature about 1350℃.The emission current density is 12A/cm^*** results indicate that a large area thermionic cathode which produces high quality and high current electron beams is *** results also indicate that the ability of cathode emission relies on the diode-vacuum and cathode-temperature.

摘要：设计和研制了一种CaO-TiO2-Al2O3复合陶瓷平板固态脉冲形成线,以期用于介质壁加速器。该脉冲形成线的几何参数为:陶瓷介质长度300mm,宽度15mm,厚度1mm;银电极长度280mm,宽度2mm。电性能参数为:相对介电常数约23.5,特征阻抗约26Ω,电长度约4.5ns,直流耐压场强大于20kV/mm,在μs量级上升时间的脉冲电压下绝缘强度大于25kV/mm。该固态脉冲形成线设计兼顾了光导开关的使用要求、高梯度绝缘子的设计指标、带电粒子束的输运及加速器的结构设计要求。结合GaAs光导开关,开展了固态Blumlein脉冲形成线实验研究工作,在脉冲充电电压约25kV的条件下,固态Blumlein脉冲形成线实现脉冲电压输出约23kV。

摘要：给出一台脉冲间隔100～1 000ns、脉冲数2～5个、二极管电压3MV、引出束流强度2.5kA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1.6kA的三脉冲电子束流。