用自积分式罗氏线圈测量纳秒级高压脉冲电流

 介绍了测量纳秒级高压脉冲大电流信号用的自积分式罗氏线圈的优点、用途、基本原理及设计。利用传输理论分析了它的信号响应及干扰。对研制出的罗氏线圈进行了标定。设计的线圈的灵敏度在1.4mV/A，可以采用的上升时间小于2ns，脉宽小于200ns，电流信号10A～40kA。自积分式罗氏线圈广泛用于脉冲功率技术中的快过程大电流测量。  

纳秒脉冲电压的波形重建

 介绍了一种根据脉冲电压测量系统的输入输出波形对纳秒脉冲电压信号测量系统进行参数计算的方法和技术，该方法基于最优化原理，并将其应用于快脉冲电压波形的重建。重建的波形用电容分压器实测波形进行了检验，表明重建波形有比用积分器更好的效果。  

单级磁脉冲压缩系统实验研究

 基于没有附加磁芯复位电路的磁脉冲压缩网络，设计研制了单级磁脉冲压缩系统；介绍了系统电路的工作情况，通过计算给出了系统关键元件的参数；应用Pspice仿真分析软件对系统电路进行仿真，仿真结果显示,负载为500 W时,饱和变压器和磁开关的磁芯所需饱和时间分别为6 ms和500 ns。实验结果表明:系统接200 W负载时，输出脉冲幅值约18.5 kV,下降时间约40 ns,脉冲宽度约70 ns，最高重复频率可达500 Hz；引入高压快速恢复二极管替代续流电感，不仅有效抑制了负载预脉冲，而且输出脉冲尾部的振荡幅值与持续时间都显著减小。  

纳秒脉冲气体放电机理探讨

 经典Townsend机理和流注理论是气体放电研究的基础，但在解释纳秒脉冲气体放电时均存在一定缺陷。基于经典气体放电理论，探讨纳秒脉冲气体放电机理，分析流注理论判据在纳秒脉冲气体放电中的有效性，解释纳秒脉冲下电子逃逸现象和基于电子逃逸的快速电离波击穿理论，仿真计算高能快电子的逃逸过程。结果认为基于高能量快电子的逃逸击穿将是可能解释纳秒脉冲下气体放电现象的依据。  

高压重复频率纳秒脉冲下电信号的测量与诊断

 为了更准确地获得重复频率纳秒脉冲下气体击穿试验参数，分析了击穿电压、放电电流的测量及影响测量结果的因素等，并介绍重复频率下气体间隙击穿的耐受时间测量方法。信号测量传感器的响应带宽、间歇性存在的电磁干扰、气体间隙被击穿时瞬态高频振荡及地电位暂态升高等因素会干扰被测信号，甚至会导致被测信号局部干扰严重。采用软阈值小波降噪法可有效减小干扰。在测得分流器方波响应的基础上，采用Wiener滤波器反卷积补偿分流器输出信号的方法来校验分流器输出，结果表明分流器输出波形满足试验要求。  

120 kV下常压空气纳秒脉冲电晕放电特性

使用上升沿15 ns、脉宽30～40 ns的重复频率纳秒脉冲电源对120 kV下大气压空气中管-板电极结构电晕放电进行了实验研究,通过电压电流测量、放电图像拍摄和X射线探测分析了纳秒脉冲电晕放电特性.结果表明:纳秒脉冲电晕放电中存在X射线辐射,但辐射强度较弱,X射线辐射计数随着气隙距离的增大而减少,随着脉冲重复频率的增大而增多；放电空间的残余电荷加强了下一个脉冲到来时的局部电场,从而导致高重复频率下易于出现分散的电晕通道.  

纳秒脉冲表面介质阻挡放电特性实验研究

在常规大气环境条件下，基于单极性纳秒脉冲电源对表面介质阻挡放电特性进行了实验研究。结果表明:纳秒脉冲表面介质阻挡放电的本质是丝状放电，放电集中在电压脉冲的上升沿；激励电压和脉冲重复频率越大，放电越强烈，越接近均匀放电，但电压的作用更侧重于均匀性，而频率的作用则侧重于放电的强度；电极间隙的优化可以使表面介质阻挡放电特性最好；玻璃作为阻挡介质时容易发生沿面闪络。surface dielectric barrier discharge1,2  

空气中纳秒脉冲介质阻挡放电高速摄影

使用上升沿40ns、脉宽70ns的重复频率单极性纳秒脉冲电源,采用双水电极结构产生大气压空气中介质阻挡放电。测量了纳秒脉冲下介质阻挡电压和电流,并获得长曝光时间和ns级曝光时间的放电特性,采用曝光时间为2ns的高速摄影拍摄放电发展过程。结果表明:大气压空气中,水电极结构纳秒脉冲介质阻挡放电能够产生稳定均匀的放电等离子体,且存在二次放电。高速摄影对放电发展过程的拍摄结果表明:放电首先由电极中部开始发展,径向扩展至整个电极范围。  

40 kW高功率密度数字化控制充电电源

 研制了基于串联谐振和高频逆变技术的40 kW/10 kV数字化控制高频高压脉冲电容器恒流充电电源；采用合理谐振参数设计和高频高压变压器优化设计，使得40 kW充电电源功率密度达到0.5 MW/m3；研究了高压充电电源的保护技术，通过采取多种保护方法及安全措施，提高了充电电源的安全性能；在40 kW数字化控制充电电源基础上，介绍了实现充电电源远端控制和并联运行的方案；给出了1 MJ/10 kV脉冲电容器负载上的单台充电电源的实验结果。  

重复频率纳秒脉冲源程控脉冲发生器

介绍了一种可以完成脉宽、幅值、频率可调、十路脉冲输出且延时可调功能的程控脉冲发生器。硬件主要包括主电源和辅助电源、功率放大电路、控制系统处理器、数字键盘和液晶显示屏。该脉冲发生器输出脉冲宽度可在1～30μs间调节,脉冲幅值在1～15V间调节,输出脉冲频率范围为1Hz～30kHz,十路脉冲输出中每路脉冲之间可以在0～1ms范围内精确调节。该脉冲发生器可为多个脉冲源的并联运行提供延时触发,为多个绝缘栅双极型晶体管(IGBT)开关串联提供同步触发。