宽谱辐射螺旋天线仿真与初步实验

为研究高功率宽谱电磁脉冲的产生及辐射特性,设计了螺旋天线并仿真计算其加载脉冲信号辐射特性。采用输出脉冲上升前沿为2～5ns、电压幅度约为200kV的电感隔离紧凑型快Marx发生器驱动中心频率为500MHz的螺旋天线进行试验。结果表明:辐射电场主要频谱分布在400～600MHz之间,与仿真计算结果吻合良好。距离螺旋天线1m处的辐射电场强度约为41kV/m,辐射场百分比带宽大于20%     

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。     

300kJ Marx发生器的结构设计

对300kJ Marx发生器的线路及总体结构设计、绝缘设计和主要零部件的模块设计进行了介绍。根据300kJ Marx发生器的主要性能指标要求,采用S型线路为基础的带电阻性触发的混合型线路和层叠式布置方式,完成绝缘计算和主要部件模块化设计。设计结果为:2.7m×1.3m×2.6m的机芯悬吊在内部尺寸为5m×3m×4.8m的油箱中。调试实验结果表明,300kJ Marx发生器工作运行达到设计要求。     

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。     

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。     

第9届全苏低温等离子体发生器学术会议

会议于1983年10月在苏联伏龙芝市举行,是1963年新西伯利亚第1届会议以来的20周年纪念。苏联44个城市143个科研、敦育、科研-生产联合体等单位300余名代表出席。200余篇报告涉及气体放电等离子体的理论与实验研究,电极现象的探讨,等离子体诊断方法和仪器的介绍,各类等离子体发生器的研究及应用,以及等离子体工艺过程的自动化等。分析世界等离子体技术发展的形势可知,等离子体化工和冶金的巨大飞跃和普遍应用业已成熟。为使等离子体工艺和技术达到最佳指标及等离子体发生器可靠应用和工艺流程顺利      

三相交流等离子体炉的传热计算

近年来,等离子体技术在化学工业与冶金工业方面的应用日益广泛。在提取冶金方面,直流等离子体发生器与交流等离子体发生器(有电极)容易得到大功率,设备费用也较射频等离子体发生器为低,从而显得更有前途。本文给出三相交流等离子体炉的一种简化模型的传热计算。     

爆磁压缩技术综述

介绍了把炸药的化学能转换成电磁能的爆磁压缩技术，其中包括了爆磁压缩发生器的组成、运行原理和大量实验。结果表明：爆磁压缩发生器可在mm^3体积内建立1．99GA／m(25Moe)的强磁场；在nH电感性负载中产生超过250-266MA的脉冲大电流；几kg质量的爆磁压缩发生器能在5μH负载两端产生超过50kV的脉冲电压，经过爆炸丝、间隙闭合开关组成的功率调节组件后。可得到高于500kV的脉冲高电压。     

用于10MeV LIA的储能Marx发生器

描述用于１０ＭｅＶ直线感应加速器的高密度储能Ｍａｒｘ发生器的物理设计、实验调试及运行结果。该装置已达到下列技术指标：储能密度２０ｋＪ／ｍ＾３、“树立”时间不大于０．２μｓ、抖动不大于４５ｎｓ、上升前沿不大于０．２μｓ。     

双H型石英陀螺电容耦合分析与电极优化设计

双H型石英陀螺的音叉结构具有电极工艺简单的优点,但该陀螺的电容耦合噪声比H型石英陀螺的电容耦合噪声大.为减小电容耦合噪声,分析了双H型音叉的电容耦合噪声的影响和产生机理,采用ANSYS软件分析电容耦合噪声.在驱动电极上加载电压载荷,采用静态分析功能,在后处理器P0ST1中获取敏感电极的电荷量,利用电压和电荷的关系获取检测电极的耦合分布电容,采用这一指导原则,设计了一种新电极分布的音叉;通过仿真和测试对比了新电极和旧电极音叉的耦合分布电容,测试结果表明,新的电极设计的耦合电容值为旧电极的耦合电容值的50％左右.介绍了一种新的电极结构的双H型石英陀螺,并给出耦合电容的仿真分析及测试方法,该方法可以指导石英陀螺电极设计.     

基于涡流发生器的翼型失速流动控制及雷诺数效应影响研究

针对所设计的三角形涡流发生器开展用于翼型失速流动控制的风洞实验研究,重点讨论涡流发生器几何参数、方向角、安装位置及实验雷诺数等因素对翼型失速流动控制的影响。实验结果表明:涡流发生器作用下,在干净翼失速迎角后能够形成一个升力几乎不随迎角变化的相对稳定的高升力状态,抑制了失速流动的发生,与此同时阻力大幅下降;本文所设计的涡流发生器方向角过大时会削弱翼型失速流动控制的效果;同一涡流发生器作用下雷诺数过大其失速流动控制效果会急剧恶化,第一种涡流发生器控制翼型失速的雷诺数有效范围略宽于第二种涡流发生器。     

爆炸式电磁感应脉冲发生器

为了探索脉冲发生器新的技术方法,在传统脉冲发生器的基础上,提出了一种依靠爆炸驱动的电磁感应脉冲发生器。介绍了发生器的工作过程,对发生器中炸药的爆炸和冲击过程进行了计算和数值模拟,建立了带有初始电压和初始静磁场的发生器的工作电路模型,得出了感应电压的计算方法。设计了一种通过永磁体提供初始静磁场的脉冲发生器,并分别对装有两种不同炸药的发生器进行了实验。实验表明:爆速较高的炸药驱动发生器可产生峰值更高的电压脉冲。实验结果偏低于计算结果,原因是理论计算中简化了磁芯磁场和冲击波速度。     

小型静电陀螺仪电极面积及电极装配误差研究

介绍了小型静电陀螺仪的电极支承结构和电极面积误差引起的干扰力矩的计算公式,并根据影响电极面积的各种因素推导出了电极面积的误差范围。根据装配误差产生干扰力矩的情况确定了最终的装配精度,为电极的设计提供了重要的参考依据。     

纵向涡强化换热的实验研究

在流道内安装三角翼对涡发生器可以产生纵向涡旋,本文研究了Re＝800－8000范围内,以空气作为介质,涡发生器对加热片的强化换热效果,并通过红外热像仪测量加热片面的温度场,结果表明：与光滑加热片换热面比较,加装三角翼对涡发生器后,强化换热效果明显。本文条件下,在雷诺数为6000时,加装涡发生器整体强化换热效果达到50．8％。     

直流电晕放电中的离子风增强带电气溶胶沉积

为解决我国水资源短缺问题和开发大气水资源的急迫需求,突破之前单电极电晕放电离子源的离子密度较低、气溶胶荷电困难的难题,开发了一套基于离子风增强带电气溶胶沉积的负直流电晕放电系统.该系统利用多个针电极与接地的网状电极,实现了大面积、阵列式的负直流电晕等离子体,可以对流经其中的气溶胶进行高效的荷电和处理.虽然单电极放电产生的开放空间中的离子密度是双电极放电的20倍,但双电极放电区域的电场约为单电极放电的15倍,放电电流也更大.强电场推动离子流进行定向运动,同时推动中性分子,使该装置可以产生速度高达2 m/s的离子风,而与之相比,单电极电晕放电的离子风速低于检测限.双电极电晕放电产生的离子风带动了云室中空气的流动,可以有效促进气溶胶的荷电、碰并以及在接地网状电极上的沉积,可以快速减少空气中的气溶胶密度,所需的时间仅为单电极放电的1/4.在水雾气溶胶的沉积实验中,其水雾的总沉积量是单电极放电的8.3倍.因此,双电极放电系统是诱导降水或消除致病生物气溶胶的潜在有效方法.     

锂离子电池电极材料的断裂现象及其研究进展

锂离子电池中的多场耦合问题是目前研究的热点,其中电极材料的断裂行为更是目前固体力学的研究前沿.锂离子电池电极材料的断裂现象与电池性能退化存在密切关系,是锂离子电池中的核心力学问题之一,也是研究电池力学-电化学耦合失效的关键课题.本文从锂离子电池的结构和组成入手,介绍了电极材料断裂与电池充放电过程中电化学性能退化的相关机理,综述了观测电极材料断裂的实验现象,并重点评述了锂离子电池电极材料断裂的理论模型与数值分析等方面的最新国际研究进展.最后本文给出了这方面今后应进一步研究的问题.     

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。     

小型静电陀螺电极划分方式对转子电位及陀螺精度的影响分析

就小型静电陀螺电极划分方式对转子电位的影响进行了理论分析及仿真,并深入研究了转子的非零电位对陀螺精度的影响,为小型静电陀螺电极结构的设计提供了理论依据。     

基于LabWindows/CVI的ASK＋DPSK数字信号的解调实现

为实现软件无线电中频数字解调功能,采用矢量信号发生器产生ASK信号,使用PXI-9820以60 MHz对ASK信号进行数据采样,基于LabWindows/CVI软件平台设计人机对话面板,自主编码产生ASK+DPSK数字信号.设计解调程序模块对ASK信号予以载波恢复,并完成对ASK+DPSK数字信号的解调.仿真结果与设计编码相符合,该平台的数字化方案实现载波恢复可以有效地消除多普勒频移对解调结果的影响.     

大尺寸电弧等离子体的产生、控制及应用

电弧等离子体在工业领域有着非常广泛的应用,但受自收缩特性的影响,造成的温度梯度大、高温区体积小,制约了该技术应用的广度和深度的发展.基于电弧发生技术,通过多种调控手段获得大体积均匀热等离子体,在热喷涂、微纳粉体制备和煤制乙炔等领域,已展示出非常好的应用前景.文章从大尺寸电弧等离子体应用需求入手,详细综述了国内外在大尺寸电弧等离子体技术及应用方面的研究进展.首先,从产生的方式上,介绍了多相交流、多电极直流和磁驱动旋转电弧等离子体发生器,并分别阐述了大尺寸热等离子体产生的基本原理和电弧的基本特征;在电弧特性控制方面,基于发生器结构特征,从电极几何位形、气流驱动和磁场驱动等几个方面,汇总了等离子体的调控方法及其调控机制,论述了它们对等离子体位形、动态特性和流动特性的影响;最后,介绍了国内外大尺寸电弧等离子体应用的基本情况及其研究进展,围绕着应用痛点,进一步凝练亟需解决的关键科学技术问题,展望了未来的发展趋势,为电弧等离子体技术的应用升级和新领域应用的拓展提供支持.