4MV激光触发多级多通道开关

采用钳位环技术设计了4MV激光触发多级多通道开关。实验结果表明:4MV激光触发多级多通道开关的自击穿电压偏差小于5%,自击穿电压与工作气压呈良好的线性关系;触发延迟时间极差小于±2.5ns,抖动为1.46ns;在等E/P值条件下,随着工作气压和工作电压的上升,触发延迟时间及其抖动呈下降趋势。     

200kV／100kA低拦动环形场畸变开关

介绍了一种200kV/100kA耐压极差小于2．1％、抖动极差小于2ns的低抖动、低预击穿概率的环形多通道场畸变开关,研究了其以Ar、N2、SF6、SF6／N2、SF6／Ar为工作介质时环形场畸变开关的耐压及触发性能。     

高功率同轴型场畸变开关设计方法

描述了高功率同轴型场畸变开关设计方法，提出开关设计应遵循的规律，结合实际情况综合运用规律设计出来的开关，具有实际使用价值。     

外腔型电光开关

以脉冲退压方式控制高速Q开关开启，配合VISAR测速实验，对光电倍增管进行脉冲调试。电光开关直流电压2—5kV连续可调，上升前沿小于30ns，平顶宽度大于100μs，顶部下垂0．1％，阻抗为高阻，工作方式为外触发或手动内触发。可单次或连续重复工作。     

延时可控高压脉冲发生器的设计

将数字延时及高压脉冲形成电路结合在一起构成高精度的高压脉冲发生器，用于触发Marx发生器及高压脉中触发装置，也适用于高压雷管起爆装置。以CPU 8031为控制核心，采用VE4137A型高电压，大电流，低抖动，快速氢闸流管构成高压脉冲形成级，MOSFET作为驱坳级。延时可控，延时范围为10ns-599μs，连续可调，数显，高压脉冲幅度为5－30kV，前沿小于16ns，脉宽大于300ns，抖动小于10ns。     

多点导通爆炸逻辑网络闭合开关研制

应用爆炸逻辑网络知识,依据金属射流击穿绝缘薄膜导通放电原理,研制了一种多点导通爆炸逻辑网络闭合开关。在小型脉冲功率发生器上的短路实验及同步性测量结果表明,该开关电感小于5nH,能够承受80kV以上的高电压和兆安级以上的大电流,同步性为55ns,其形状为平板状,便于与平行板状传输线连接。并与单点导通的雷管爆炸闭合开关作了比较,结果表明,多点导通爆炸逻辑网络闭合开关的电感低于单点导通的雷管爆炸闭合开关。上述结果进一步说明,多点导通爆炸逻辑网络闭合开关具有低电感、耐高电压大电流以及便于与平行板传输线连接的特点,在要求回路电感非常小、使用单开关的脉冲功率发生器中具有非常好的应用前景。     

炸药驱动强电流短路开关的研

由于电磁轨道炮和其它强电流装置中短路运行的需要,研制了一种条形炸药驱动的大电流闭合开关。利用爆炸成型技术使金属飞板负电极在炸药部件作用下,大面积地同时切断绝缘薄膜,嵌入另一电极模槽中构成牢固的接触。开关的绝缘强度大于30kV,电感(包括传输线)小于50nH,最大峰值电流达到400kA,闭合接触电阻小于0.1m,动作时间约为14us。对于开关的爆轰,撞击及变形过程进行了一维和二维数值模拟计算,并提出了一个描述爆炸开关行为的经验模型。利用这个模型进行电磁轨道炮整个系统的数值模拟,同实验结果符合较好。     

用于冲击波和爆轰物理实验中的声光开关

针对冲击波和爆轰物理实验中对光开关的使用要求,提出了一种基于布拉格衍射效应的行波式声光开关,得到了声光开关的开关波形、消光比、抗激光损伤特性及能量利用率等。结果表明,与传统的普克尔电光开关相比,声光开关有效地消除了开关光信号顶部的振铃现象,消光比达到5000∶1,同时减小了开关体积、提高了开关工作稳定性。声光晶体抗激光损伤阈值大于2.26 kW/cm2,开关能量利用率达70％。开关触发固有延迟和上升沿时间分别为900和440 ns,满足测试系统对开关同步性的要求。另外开关光信号宽度可由触发信号任意调节,能满足不同测试情况的需要。     

150kV脉冲X光机

基于Marx发生器原理设计的脉冲X光机,采用低抖动场畸变开关和固体低感电阻为结构元件,低感陶瓷电容为储能元件。输出电压为100～150kV,剂量：0．25m处为35mR,脉冲宽度约为70ns。具有性能稳定、结构紧凑、使用方便等特点。     

“阳”加速器延时触发系统

介绍了“阳”加速器的延时触发系统的设计原理。根据其对延时触发系统的要求，设计了两路独立延时脉冲，延时时间范围达毫秘级，最大延时误差10ns，两路延时之间的晃动小于2ns。     

LIA Blumlein同轴场畸变开关中位偏置方法

叙述了Ｂｌｕｍｌｅｉｎ的同轴场畸变开关触发极中位偏置方法，即利用Ｂｌｕｍｌｅｉｎ的充电Ｍａｒｘ的中间抽头经电感线圈对触发脉冲发散装置充电的过程自动实现中位偏置，取代了原设计的硫酸铜水阻分压偏置的方法，使加速器运行更加稳定可靠。     

电感储能功率调节装置小型化设计

介绍了电感储能功率调节装置的小型化结构设计，以及装置在高电压大电流条件下绝缘性能的优化设计。在以电容器（2μF、充电电压62kV)为初始能源条件下，在80Ω电阻负载上获得电压大于700kV、脉宽大于100ns、前沿小于50ns的脉冲输出，性能稳定可靠。     

用电光开关改善氙灯泵浦被动锁模激光器的出光抖动

由于氙灯放电和可饱和吸收体(染料)工作的不稳定性,致使采用氙灯泵浦被动锁模的皮秒激光器具有较大出光抖动。分析了氙灯放电不稳定造成输出延迟抖动的机理,提出在氙灯泵浦被动锁模激光振荡器中加入电光开关的方法来减小输出延迟抖动。实验证明了该方法的有效性,激光器出光抖动减小到204ns,同步精度提高约两个量级。     

新型功率调节系统中的炸药驱动断路开关技术

介绍了两种炸药驱动断路开关的基本工作原理及主要性能。提出了在以爆炸磁压缩发生器为能源的脉冲功率调节系统中，采用两级爆炸断路开关。估算并比较了采用两级断路开关和只用一级爆炸丝断路开关时爆炸丝开关中的能量损耗。     

环形无源万向微机电惯性开关

针对传统惯性开关阈值散布大、万向性差等缺点,设计了一种环形无源万向微机电惯性开关.环形的可动质量框作为可动电极,由内部的四根折叠悬臂梁支撑,和外部的环状固定电极有一定间隙,构成 xy 平面内的万向开关.对设计开关进行有限元动态接触仿真,结果表明开关在1000 g 加速度作用下的响应时间和接触时间分别约为0.142 ms 和5ms,表现出较高的触发灵敏度和良好的接触效果.研究悬臂梁线宽与开关阈值加速度的关系,结果表示悬臂梁线宽的微小变化会引起阈值加速度的较大变化.利用冲击台试验对封装后的开关进行阈值试验,试验结果表明实际阈值分布在900 g ~1300 g 范围内,80%的开关阈值比设计值大.用微电镜对悬臂梁线宽进行静态测量,悬臂梁线宽加工误差大多分布于0~+2mm,加工误差直接导致开关的阈值加速度增加,设计阶段应充分考虑加工误差对阈值加速度的影响.     

电爆炸断路开关综述

叙述了金属导体电爆炸的物理过程，分析了金属导体电爆炸时电阻率的影响因素，从而确定电爆炸断路开关的一般设计原则。     

低g值微惯性开关单向敏感性设计与分析

选用典型的"弹簧-质量"系统,基于平面矩形螺旋梁结构,研制了一种具有良好单向敏感性的低g值微惯性开关。采用ANSYS有限元软件,对惯性开关的单向敏感性进行了静力学仿真分析。分析结果表明,横向加速度对惯性开关闭合阈值的影响较小。采用MEMS体硅加工工艺和圆片级封装技术,包括KOH腐蚀、ICP刻蚀和喷涂工艺等关键工艺技术,完成了微惯性开关的制备。经离心试验测试,微惯性开关的闭合阈值约为12.26g,具有约±0.2g的闭合精度。当横向惯性加速度小于15g时,对其闭合阈值的影响小于0.5g。测试结果表明,微惯性开关具有较好的单向敏感性,多次测试重复性好,具有体积小、结构简单、加工容易实现、环境适应性好等特点。     

一种应用于CMOS图像传感器的电容阵列PGA研究

研究了一种应用于1 024×1 024CMOS图像传感器中的温度计码电容阵列型可编程增益放大器（PGA）。该PGA采用开关电容阵列结构,通过改变输入与反馈电容值,实现了0～18dB的增益;同时,该PGA具有结构简单、电容阵列面积小、带宽大和反馈系数大等特点,其增益带宽50MHz、总谐波失真（THD）小于50dB。该PGA的信号处理能力完全满足12MHz速率、69dB动态范围CMOS图像传感器内部集成ADC对模拟输入信号的要求。     

10kV／100mA L-C型恒流充电电源

基于L-C(电感电容)变换器研制的10kV／100mA恒流自动充电机，对50cm氙灯冲击放电的储能电容充电。充电机用比较器作判断、固态继电器为开关的自动充电控制电路，既满足了充电精度，又使电路简洁可靠。给出了主要电路的原理、设计指导思想和方法。     

值微冲击开关的研制

采用微机电系统（MEMS）技术设计制作了一种微冲击开关，其敏感元件由悬臂梁支撑的质量块和其下的微触点构成。在冲击加速度作用下，质量块与触点碰撞实现接通。开关芯片体积为5 mm5 mm0.5 mm，动作门限3 000g，响应时间84 s，能承受极端的高冲击而不破坏。