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。     

测试爆炸箔起爆器的飞片速度

用双灵敏度VISAR测试爆炸箔起爆器的飞片速度历史。通过对飞片表面镀膜处理，消除了爆炸箔爆炸自发光产生的干扰，增加了飞片的反射率。在爆炸箔宽360 m，厚8.4 m，加速膛直径为1.2 mm，飞片厚0.12 mm，放电回路充电电压为4.5 kV，放电周期为750 ns的条件下，飞片最大速度为4.1 km/s，飞片加速时间约为150 ns，飞片达到最大速度的飞行距离约为0.3 mm。     

一种120kV同轴场畸变开关实验研究

介绍了工作电压为120kV的大电流同轴场畸变开关的设计参数及实验结果。结果表明：开关设计可靠，结构合理，可在几十千伏至一百二十千伏范围内稳定运行，在特定的运行条件下动作时延小于70ns，时间抖动小于3ns。     

电感储能功率调节系统驱动低电阻负载研究

对电感储能脉冲功率调节系统驱动低电阻负载的研究进展描述，用电爆炸丝作为断路关头，2uF/100kV电容器作为初级能源，储能电感为1uH。用12Ω硫酸铜水电阻作负载，在负载上可获得350kV、脉宽66ns的脉冲电压，负载电流为32kA，负载峰值功率达12GW。     

电感储能脉冲功率调节系统的研究

研制了一种小型的电感储能脉冲功率调节系统,它能把低阻抗的爆炸压缩装置的输出能量有效地转换成为适合于电子束和等离子体物理实验需要的高电压大功率脉冲。我们分析了以电爆炸丝断路开关为基础的电感储能功率调节系统,并给出了它的工作性能及实验结果。当储能电感的磁通量达到0.1Wb时,在40的负载电阻上可获得上升前沿为50ns、幅度大于600kV的脉冲电压。该系统结构紧凑,运行成本低,重复性好。已建立了该系统相应的理论模型和计算程序,数值模拟结果和实验结果一致。     

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。     

高效能电炮实验装置的研制

较全面地开展了电炮加载技术的实验研究,解决了低电感开关、电容器和外回路设计中的关键技术,使整个回路短路电感为38nH,接近电容器的内电感30nH,最大放电电流接近兆安。优化设计后的装置在储能仅为14.4kJ的情况下,在25 kV充电电压下,在1.2μs内可将直径10mm,厚度0.1 mm的Mylar膜飞片加速到10 km/s,通过光纤测试发现飞片在飞行3mm后平面度优于24ns。根据测试的数据进一步改进了桥箔板和炮膛的设计,使得在相同加载条件下,飞片的加速历史几乎完全重合,其弹道稳定性优于气炮等加载装置。同时解决了电炮加载下的关键诊断测试技术。本文工作为进一步开展高应变率加载下材料动力学响应和炸药冲击感度研究提供了新的有效的加载手段,同时也为研究更高储能的电炮实验装置奠定了基础。     

60kJ高速电炮的装置性能

研制了具有较高驱动能力的100kV/60kJ高速电炮装置。性能实验结果表明,飞片的完整性和飞行平面度均较好,其中平面度优于42ns。该装置可将直径18mm、厚0.15mm的Mylar膜飞片(约53mg)加速到8.1km/s,将直径12mm、厚0.2mm的Mylar膜飞片(约32mg)加速到9.6km/s,表明该装置具有较高的加载能力。本项工作可为开展高应变率加载下的材料动力学响应及其他相关研究提供有效的加载手段。     

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。     

改进漏斗式喷气静电纺丝装置及其批量制备有序纳米纤维机理研究

提出了一种改进的漏斗式喷气静电纺丝装置，其由一个钛合金锥形喷嘴、一个上壁面具有多个凹槽的钛合金储液池和一个用作收集器的铜丝滚筒组成，可以获得更高产量的有序纳米纤维。为了研究改进的漏斗式喷气静电纺丝装置批量制备纳米纤维的机理，分别模拟了其与原有的漏斗式喷气静电纺丝装置的电场分布，并通过理论和实验分析了储液池结构和纺丝电压对纳米纤维形貌和产量的影响，实验数据与模拟结果相一致，表明改进的漏斗式喷气静电纺丝装置纺丝性能更好，可获得更高质量和产量的有序纳米纤维，且45 kV为最优纺丝电压。     

一种紧凑型快前沿Marx发生器的设计

介绍用电感器作为充电和接地器件的10级、300kV、纳秒上升时间气体绝缘Marx发生器的结构设计及电场分析。设计的中心引出触发极环形场畸变开关可以实现发生器建立。为了减少建立时间,设计了与主电极一体的对地增容电极。采用电容器并联同轴结构降低树立电感。为进一步加快前沿,设计了水介质锐化电容。模拟结果表明,发生器可以输出上升前沿为5ns,电压为300kV的脉冲。     

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%     

一种新型高压直流电源

介绍一种采用PWM控制芯片和多线圈一次升压脉冲变压器技术研制的新型DC-DC转换升压可调直流高压电源。直流高压的输入电压为15V，输出电压可从800V～25kV连续调整，最大工作电流为1mA。具有体积小、绝缘性好、性能稳定、操作简单等优点。     

静水压力对岩石在等离子体冲击下压裂效果的影响

为了了解与掌握深井下水中放电冲击波对岩石的破碎作用规律，建立了静水压力高达35 MPa的电脉冲压裂装置，可模拟深井近3 000 m下的围压，并进行了不同静水压下等离子体冲击压裂实验。电脉冲压裂装置最高工作电压20 kV，最大储能40 kJ。在0~25 MPa的静水压力条件下，对6块砂岩岩样进行了冲击压裂实验。实验结果表明，随着静水压力的升高，相同放电条件下压裂产生的裂缝长度和宽度明显降低。所以静水压力的升高将使得岩样损伤范围减小，孔隙度以及渗透率提升幅度下降。静水压力对冲击压裂后裂缝的形成、分布、生长具有明显的影响。与常压下形成的裂缝相比，施加围压后裂缝多集中在电极处，数量多，但是长度较短，存在不同程度的弯曲，甚至局部区域出现了环形裂缝。     

电炮驱动薄膜飞片的运动速度

用双灵敏度激光干涉测速技术测量了充电电压为18 kV的电炮加载下薄膜飞片自由面的速度历史。介绍了相关的实验装置及测量方法,给出了实验结果,并讨论了影响测速的一些关键技术。整个测速过程约为1.6 s,最终速度为6.7 km/s。     

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。     

一种整装式液体发射药燃烧控制技术

介绍了整装式条件下液体发射药（ＢＬＰ）的一种燃烧控制技术。采用多孔介质及其附着剂，改善并控制填充于其中的液体发射药燃烧性能。在不采用喷射雾化装置条件下，实现液体发射药稳定燃烧，控制燃烧速度，强化化学反应过程。     

液体药再生喷射燃烧特性的实验研究

利用逆向式再生环形喷射装置，研究了高速喷射条件下液体的点火燃烧性能。实验研究发现:喷射条件下液体药的点火燃烧性能较整装式液体装药容易实现一致性，且燃速大幅度增加。同时研究了伴随再生喷射燃烧过程所出现的高频压力振荡，分析了高频压力振荡产生的原因。提出了液体药喷射条件下点火延迟度的概念，它可作为评价ＲＬＰＧ点火器工作性能的指标之一。利用喷射点火延迟度的概念，比较了液体药喷射点火延迟性能对于喷口面积、活塞质量、液体药粘度及液体药能量等参量变化的敏感性。     

压力水介质脉冲击穿实验研究

为了提高水介质脉冲形成线的储能密度和减小大型加速器的脉冲功率系统几何尺寸，实验研究了水在静压力作用下的耐压强度。简要介绍了液体绝缘介质的击穿机理，在设计的水介质耐压实验装置上研究了去离子水介质在压力作用下的脉冲击穿特性。当压力变化由0．1MPa到0．7MPa时，水的击穿场强由380kV／cm增加到700kV／cm。     

爆炸箔电参数的测试方法

介绍了冲击片雷管桥箔爆炸的物理含义以及桥箔爆炸中电参数测量的重要性。利用电流测量线圈和高压探头等测试手段,系统测量了特定的点火装置在充电电压V0=7.3kV条件下几种不同尺寸桥箔的电爆炸参数,对实验数据进行了分析,得到了与实验用点火装置相匹配的桥箔尺寸。