摘要：高能量亚纳秒脉冲X射线可用于精确定标辐射探测系统的时间响应特性和探测灵敏度,对于脉冲辐射场诊断技术研究具有重要意义。研制了一种小型化、可移动的亚纳秒脉冲X射线源,装置占地区域尺寸为1.2m×40cm,重142kg。设计了双锥形绕组同轴结构变压器,采用新颖的三谐振变压技术,将纳秒脉冲形成线充电至520kV,通过油介质自击穿开关放电,输出370kV,3.8ns的高压脉冲。设计了多级过匹配传输线提升输出电压,并利用油介质peaking-chopping开关进行脉冲压缩,产生了峰值520kV、半高宽0.5ns、功率1.8GW的高压脉冲。基于Child-Langmuir定理,设计了刀刃阴极X光管,在520kV电压下的运行阻抗为150Ω,管前20cm处的X射线峰值能量注量率约为1×1016 MeV·cm-2·s-1,累积照射量为4.1mR。

摘要：研制了一台紧凑型纳秒高压脉冲发生器。该发生器主要由铁芯变压器、脉冲形成线、油间隙自击穿开关组成。在变压器和形成线之间加入了一个50pF的谐振电容和1.15mH的谐振电感,通过三谐振设计,使发生器在不降低输出电压的情况下,降低了变压器次级绕组的电压,实现了脉冲发生器小型化。对该发生器进行了详细的设计、模拟和实验,结果表明:该发生器可在二极管上输出峰值约500kV、脉宽2.2ns的高压脉冲;电子束二极管产生的X射线在距二极管靶窗20cm处辐射剂量为20mR,可用于辐射探测系统闪烁体的时间响应测量。