1MV阳极杆箍缩二极管数值模型实验研究

阳极杆箍缩二极管（RPD）具有小焦斑、高亮度的特点,是闪光X光机领域的研究热点。基于Marx发生器和脉冲形成线技术路线产生1 MV高电压脉冲驱动RPD,开展了不同结构参数二极管实验研究。基于RPD物理过程的数值模型,分析了结构参数对箍缩物理过程的影响。研究表明在1 MV电压下,RPD阴极等离子体平均扩散速度、阳极等离子体平均扩散速度分别为2,0.6 cm/μs时,该模型可以较好地描述实验结果。在阳极杆直径一定的情况下,二极管数值模型表明减小阴极孔径可以使二极管更快进入强箍缩状态,但过小的阴极孔径会导致二极管间隙过早闭合。     

铝层厚度对铝诱导非晶硅薄膜晶化过程的影响

基于铝诱导非晶硅薄膜固相晶化方法,利用直流磁控溅射离子镀技术制备了Al/Si/…Al/Si/glass周期性结构的薄膜.采用真空退火炉对Al/Si多层薄膜进行了500℃退火实验,通过透射电子显微镜(TEM)分析了退火前、后Al/Si多层薄膜截面形貌的变化规律,并结合扩散过程探讨了铝层厚度对铝诱导非晶硅薄膜晶化过程的本质影响机理.研究结果表明:在铝诱导非晶硅薄膜固相晶化过程中,随退火过程的进行,Al、Si原子会沿Al/si层间界面进行互扩散运动且在Si层中达到临界浓度Cs的Al原子所在区域整体呈线形平行于Al/Si界面逐渐向铝原子扩散距离增大的方向推进;随着Al层厚度的增加,Al在Si层中达到临界浓度Cs的区域整体向前推进速度加快,已扩散区域产生硅初始晶核的数量也随之增大;随Al/Si层厚比的增大,虽因铝诱导而晶化的硅薄膜均为多晶态,但非晶硅薄膜在晶化过程中的生长晶面数量增多,同时硅晶粒的尺寸有所减小.     

机械合金化结合高压烧结制备PbSe-PbS固溶体合金的热电性能

硒化铅(PbSe)作为一种无碲热电材料受到广泛关注。采用机械合金化结合高压烧结方法制备了PbSe-PbS固溶体合金(PbSe1–x Sx),并研究了Se/S含量对其结构和热电性能的影响。结果表明:采用机械合金化法能够快速合成出PbSe1–x Sx固溶体合金粉末,高压烧结实现了其快速致密化;通过调整Se/S比例可以实现PbSe1–x Sx电输运性能和导电类型的调控;固溶体合金能够实现短波声子散射,显著降低PbSe材料的热导率;当x=0.5、温度为600 K时,PbSe1–x Sx的最高品质因子达到0.54,比PbSe的品质因子(0.33@450K)高64%。     

多通道自击穿水开关测试方法研究

 在西北核技术研究所的“闪光-Ⅱ”装置上进行了水介质多针自击穿开关实验研究,该开关由2个或4个开关间隙、1个预脉冲屏蔽板及其支撑结构组成。给出了实验研究所使用的测试方法及波形分析方法(两个判据)。开关输入预脉冲较大时,可以认为开关输出波形的预脉冲作用时间就是开关的击穿延迟时间,故可以利用波形的预脉冲确定开关的自击穿延迟时间和开关间隙的击穿分散性以及间隙之间的击穿同步分散性;在实验测试分析过程中,可以利用间隙自击穿放电电流的dI/dt信号判断开关间隙的自击穿状态。分析表明,这两个判据可有效地确定开关的特性参数和击穿状态。     

基于单纯形优化法的准方波脉冲形成网络设计

脉冲形成网络常用于大功率固态调制器、微波驱动源以及激光激励源中,以便获取宽平顶的高压长脉冲输出。针对常用的雷利网络,根据宽平顶低纹波的应用需求,开展了优化设计技术研究,提出了基于单纯形优化法的设计算法。主要针对两种情形进行了优化设计及计算:一是电容值相等,通过优化电感值以获取最优的输出波形;二是约定电容值(电容值不完全相等),通过优化计算不同电容排列下的输出结果,寻求最优的电容排列组合及相应的优化电感值。上述优化算法结果表明,在两种情形下均可以获得较优的准方波脉冲输出,可以为准方波脉冲形成网络的工程实现提供一种新的方法。理论计算和电路仿真结果表明,所提出的方法合理可行。     

高压制备Ag_(1-x)Pb_(18)SbTe_(20)及其电学性能的研究

采用高压方法制备了Ag偏离化学计量比的Ag1-xPb18SbTe20(x=0,0.3,0.6)样品,研究了Ag含量及温度对样品电学输运性能的影响。X射线衍射测试结果表明,样品具有单相NaCl结构,晶格常数随Ag含量的减少而变小。电学输运性能测试表明:与常规制备方法相比,高压方法制备的AgPb18SbTe20样品的电导率较高;样品电导率随x的增大而逐渐增大,x=0.6时,室温条件下的样品电导率高达1 598.4S/cm。随着温度的升高,Seebeck系数增大,电导率减小。300℃时,Ag0.4Pb18SbTe20样品的功率因子达到最大值,约为1.97mW/(m·K2)。     

激光触发多级多通道开关屏蔽结构设计

利用ANSYS有限元分析软件对激光触发多级多通道开关的3种屏蔽电极的静电场分布进行了计算与分析．根据改变屏蔽电极结构对激光触发多级多通道开关过压间隙电场分布均匀性和屏蔽电极表面电场强度的影响，对电极结构进行优化，提高了开关区的安全性.     

激光触发状态下SF6—N2混合气开关特性研究

研究了SF6－N2混合气在四倍频Nd:YAG激光脉冲作用下的触发特性。实验结果表明：充SF6－N2混合气的火花隙的发延迟和抖动，最低可触发阈值随充气压力及混合气中SF6含量上升而增大，随激光波长减小而减小，火花隙的触发延迟和抖动随焦距的减小而减小。由于SF6－N2混合气的介电强度，触发延迟和抖动与混合气中SF6含量之间均存在非线性关系，作为开关工作介质，SF6－N2混合气的综合性能较好的SF6含量范围是5％－45％。     

激光触发SF6气体间隙开关的数值模拟

建立了激光触发SF6气体间隙开关的数值模型，计算了Woodworth的实验系列。激光触发延迟的计算值与实验结果比较符合。在充气压力一定时，延迟时间随激光能量、工作电压比(工作电压与自击穿电压之比)的增加而减小。激光能量越大或工作电压比越高，则延迟时间对电压的变化越不敏感，越稳定；反之，延迟时间对电压的变化越敏感，越不稳定。