高功率多脉冲调制器研究

 研制了能产生多脉冲的高功率脉冲调制器，该调制器由初级储能系统、带绕式变压器、水介质Blumlein线和场发射二极管组成。在场发射二极管上获得3个峰值功率大于20 GW，半高脉宽约60 ns，脉冲间隔约15 ms，电压约400 kV的高功率电脉冲。理论计算、模拟计算与实验结果基本一致。分析表明主开关恢复时间是影响调制器输出脉冲时间间隔的主要因素。     

μs级负充电时不同体积分数去离子水与乙二醇混合液电性能的实验研究

 以去离子水与乙二醇的混合液（体积分数分别为36.5%,48.7%,59.0%及71.2%，以下简称混合液）作为同轴传输线的绝缘介质，进行了μs级高电压负充电条件下的正电极击穿实验，研究了混合液的击穿电压、击穿时间、相对介电常数及电阻率与体积分数的关系。实验结果表明：在充电电压为20kV时，71.2%的混合液比36.5%的混合液的平均击穿电压提高25.1%，平均击穿时间延长10.49%，而相对介电常数减小868%。同时，随着充电时间的缩短，混合液的击穿电压提高。     

带磁芯的高功率带绕式脉冲变压器的初步研究

 对高功率带绕式脉冲变压器磁芯的设计进行了初步考虑，从理论上分析了在高功率带绕式空芯脉冲变压器中加入部分磁芯对变压器内部电磁场分布及耦合系数的影响。理论分析和实验结果均表明：磁芯对高功率带绕式脉冲变压器耦合系数的提高有显著作用，并能改善变压器内部的电磁场分布；设计的高功率带绕式脉冲变压器耦合系数可达0.88，与相同结构尺寸的带绕式空芯脉冲变压器相比，耦合系数提高10%。     

水介质Blumlein型螺旋脉冲形成线的研究

 分析了螺旋线脉冲形成线脉宽加宽的原理，利用程序对Blumlein型螺旋脉冲形成线进行了模拟研究，模拟结果与理论分析得到的脉宽表达式吻合较好，并可以给出螺旋线中筒的电场和磁场分布。加工了一套Blumlein型螺旋脉冲形成线，并开展实验研究，解决了绝缘支撑耐压问题，得到充电电压550 kV，二极管电压500 kV，电流28 kA，半高宽128 ns的脉冲输出。     

电极表面光滑程度对水介质高电压击穿的影响

 采用水介质同轴实验装置，改变电极表面的光滑程度，在μs级充电时进行水介质击穿实验，并对实验结果进行了分析和解释。结果表明：抛光电极表面可有效提高水介质耐高电压击穿能力；表面粗糙度为0.4～0.8 μm的抛光电极表面的击穿场强比表面粗糙度为1.6～3.2 μm的粗糙抛光电极表面，更符合Martin公式。电极表面光滑程度的改善，使阴极场致发射电流减弱进而击穿延迟时间变长，气泡也更难以附着在光滑的电极表面，从而可以提高水介质耐高电压击穿能力。     

电容器通过变压器对脉冲形成线充电过程

 从T模型等效电路出发,在等效电路中磁化电感两端的电压在形成线等效电容充电到第一个峰值之前变化较小这一假设之下,推导了电容器通过变压器对脉冲形成线充电的解析表达式,给出了考虑回路存在电阻和杂散电感下的表达式。最后利用电路模拟来验证解析表达式,结果表明:给出的解析表达式能够较好地分析电容器通过变压器对脉冲形成线充电过程;在形成线充电的第一个半周期内,解析理论得到的结果与模拟结果比较吻合,在原边电容和形成线等效电容可比较的情况下,从变压器耦合系数较低（不超过0.7）到耦合系数接近于1的情况都适用。     

储能电容方式驱动强流脉冲加速器重频运行

 对储能电容方式驱动强流脉冲加速器初级能源回路重频运行进行研究，阐明其工作原理，给出了储能电容电压的适用范围，得到了储能电容的初始电压、原边电容的反向电压、储能电容对原边电容开始充电和能量回收回路启动之间的延时这三者之间的解析关系式。对实际应用的储能电容方式驱动强流脉冲加速器初级能源回路进行了模拟研究，制定了256×256的数据表格，供控制程序查表之用，根据数据表格，实现了储能电容方式驱动强流脉冲加速器稳定的重频运行。     

加压乙二醇/水混合液耐μs级高电压击穿实验研究

 采用同轴电极实验装置，在μs级充电时进行了加压乙二醇/水混合液正电极击穿实验，并对实验结果进行了分析和解释，得出结论如下：击穿场强随静压以1/8次幂的关系而增加；击穿场强系数随乙二醇浓度的增加而增加；加压和添加乙二醇对于提高水介质耐高电压击穿的能力具有可叠加性，加压比添加乙二醇更有效；在静压12×10⁵ Pa下乙二醇浓度80%的混合液击穿场强比常压下纯水击穿场强高112.2%。加压提高乙二醇/水混合液击穿场强的主要机制是加压增加了击穿延迟时间。