基于氢闸流管感应叠加技术的电磁脉冲源实验

介绍了一种基于感应叠加技术的重复频率脉冲源,分析了同轴屏蔽输出结构磁场的分布。实验时,充电电源工作电压为25 kV,脉冲输出重复频率为20 Hz,2个氢闸流管器件参数相差较大,栅极触发时钟存在约5 ns延时。实验结果表明:氢闸流管触发稳定可靠,输出的脉冲前沿及稳定性仍然不受影响,输出脉冲幅值约为50 kV,证明了感应叠加技术应用于气体开关的可行性。     

BEPCⅡ注入冲击磁铁电源系统的时间漂移调节器

北京正负电子对撞机二期改造工程(BEPCⅡ)对注入冲击磁铁电源系统的时间稳定性提出了很高的要求, 即脉冲的时间抖动和漂移总量小于±5ns. BEPCⅡ冲击磁铁电源采用的是基于闸流管开关的LC谐振放电的半正弦脉冲电源, 为了补偿包括闸流管在内的系统时间漂移, 研制了时间漂移调节器, 经过测试其主要性能指标达到设计要求, 调节分辨率为1ns, 自身抖动加8小时漂移小于2ns. 主要介绍时间漂移调节器的基本原理和实现手段, 以及研制过程所获得的主要经验.     

冷阴极闸流管的同步特性

对TPI1-10k/50型冷阴极闸流管应用的同步特性开展了研究,通过对闸流管触发参数包括储氢加热电压、直流预电离电流、辅助触发脉冲电流、以及主触发脉冲电流的实验研究,实现了该闸流管在工作电压40 kV、工作电流16 kA、脉冲宽度200 ns、重复频率20 Hz条件下,延时抖动约2 ns。另外通过实验研究发现,通过调节触发参数,可以实现开关延时的调节,达到40 ns范围内精确到±1 ns。     

一种新型的氢闸流管HY3202触发系统的研制

 氢闸流管的导通速度与触发信号有关，常用触发电路中使用快速晶闸管，触发信号并不是很理想。在研制硫双原子分子激光器脉冲电源时，采用了开通速度更快的功率MOSFET替代了快速晶闸管。实验证明，该触发系统可以明显改善HY3202的导通特性。     

低抖动纳秒级前沿的氢闸流管高压脉冲源

 试验用功率MOSFET驱动氢闸流管，做成幅度可达15kV、前沿小于10ns、抖动低于1ns的高压纳秒级前沿脉冲源。简要介绍了脉冲源的电路结构，着重从氢闸流管储氢器加热电压、阴极加热电压、触发脉冲幅度、前沿和延迟几方面测量分析了其对脉冲源输出特性的影响。     

CSNS的kicker电源闸流管触发特性分析

针对中国散裂中子源kicker电源的闸流管,研制了基于大电流脉冲预电离和高压脉冲点火原理的双脉冲触发器,提高了闸流管的触发导通稳定性;同时研究了氢流、灯丝电流及预点火电流等参数对闸流管状态的影响;针对闸流管误漏触发现象,研制了基于单稳态及逻辑门电路构成的误漏触发检测电路,能够对闸流管的状态进行准确分析及预判;最后对kicker脉冲电源系统进行了年度分析总结。     

以磁开关为主的高压脉冲成形电路

利用磁开关的非线性饱和电抗器特性，形成初级的高功率大电流快速高压脉冲，并与用氢闸流管为主的高压脉冲成形级进行比较，给出实验结果。     

氙原子散射截面反常现象的观测分析

加速电子与充氙闸流管中的氙原子碰撞,电子被散射.实验测量了77 K及室温状况下管中的栅极及板极电流.通过计算,得出了散射概率、散射截面与电子能量的关系.结果表明,当电子能量约为1 eV时出现较弱散射概率,散射截面出现极小值,得出了与冉绍尔-汤森效应一致的结论.介绍了实验过程中的补偿和修正方法,并对影响实验结果的因素进行了分析.     

RC和LC延迟触发器

对大功率延迟触发器中使用的氢闸流管的栅极点火特性,特别是延迟时间分散度做了比较细致的研究,对延迟时间做了理论计算,理论和实验符合得很好。本实验所用的延迟触发器输出电压幅度为3kV,电阻性负载的输出功率为十分之几兆瓦,最大时延50μs,改进型RC延迟器的时间分散度小于70ns,LC延迟触发器的时间分散度小于20ns。最后对进一步提高延迟时间的稳定性提出了若干改进措施。     

全固态Marx脉冲调制器设计

固态Marx脉冲调制器是基于IGBT固态器件根据Marx发生器的原理设计的脉冲调制器,即阵列堆叠的多个单元模块把并联充电的电容串联起来向负载放电.固态Marx脉冲调制器的设计摒弃了传统高压脉冲调制器中的脉冲变压器、脉冲形成线和重氢闸流管,基于IGBT固态器件的模块化设计和冗余设计,提高运行可靠性和效率,降低建造成本和系统体积.介绍固态Marx脉冲调制器的设计和关键技术的解决方法,并给出仿真结果.