爆轰试验中高速摄影控制及闪光装置改进

研究爆轰试验高速摄影中,闪光灯和摄影机快门失灵引起试验失败问题,提出对试验操控装置和闪光灯电源改进措施。首先,在实验操控上增加防止仅雷管起爆的逻辑控制,并采用集中控制,分布检测设计;其次,在闪光氙灯电源中,采用伪火花开关和多节LC(电感-电容)脉冲形成线技术,解决氙灯存在的自闪、不引燃和光强不均。此外,还解决了装置研制中遇到的电磁干扰、同步引燃等问题。通过改进,有效地防止了爆轰试验中高速摄影光学影像丢失情况和底片曝光不均匀现象,介绍了主要元件、线路和系统、实验结果及研制过程。     

基于功率MOSFET的慢升快降型高压脉冲信号源

利用MOSFET（金属氧化物半导体场效应晶体管）导通过程中某一时段输出电流和门电压成比例的特点来获得前沿缓慢而后沿陡降的高压脉冲信号,通过栅极电阻降低脉冲前沿的上升速度;通过低驱动内阻对栅极电容电荷的快速泄放提高脉冲后沿的下降速度。在50Ω负载下脉冲的最大幅度为800V,下降沿约为15ns。     

基于高压模块供电的MCP-PMT高压击穿故障分析及设计改进北大核心CSCD

为克服MCP-PMT传统高压供电设备体积大、便携性差的问题,采用了基于小型化高压模块的高压供电方式。该系统在实际使用过程中发生了一起MCP-PMT高压击穿故障。详细分析了该系统的故障原因,将问题定位为MCP-PMT内部真空度下降导致的耐压性能下降,同时还发现了导致故障发生的诱因是高压模块在加电时刻存在的高压过冲现象。针对高压模块的过冲问题,本文提出了较为巧妙的设计改进方法并取得了良好的效果,进一步提高了MCP-PMT系统的工程应用可靠性。     

水中总磷和总氮含量的离子色谱测定法

采用紫外光-臭氧氧化结合离子色谱法对氧化消解后的水样同时进行总磷和总氮的测定。配制Na2CO3/NaHCO3淋洗液,采用1 mL定量环,大体积直接进样。在优化工作条件下,总磷在0.05～5.00 mg/L,总氮在0.10～10.0 mg/L范围内线性良好,线性相关系数分别为0.9999和0.9998,总磷和总氮检出限为分别3.60和4.57μg/L;总磷和总氮的检测相对标准偏差(RSD)分别低于4.9%和4.1%,总磷加标回收率为95.0%～105.0%,总氮加标回收率为93.0%～103.0%。自然环境水样检测与真实值相对偏差小于4.2%。本方法选择性好,灵敏度高,精密度和准确度高,用于实际水样中总磷和总氮含量测定的结果与国标法(GB11894-89,GB11893-89)基本一致     

基于光电信号控制触发的四路高压脉冲源

给出了一种基于光电信号来作为四路高压脉冲源触发控制的设计原理和方法,采用光电信号作为前级控制触发脉冲,驱动后级高压半导体开关器件（IGBT）输出高压脉冲信号。设计了一台脉冲幅度为500 V~1 k V、脉冲宽度大于500 ns、脉冲前沿小于25 ns以及各通道之间输出的高压脉冲信号分散性小于10 ns的四路高压脉冲源。通过实验结果验证了所采用的设计原理及方法的可行性,给出了单次触发情况下四路高压脉冲输出的实验结果。     

一种100 kV Mini-Marx发生器触发源的设计

根据100 kV Mini-Marx脉冲发生器对触发源的技术要求,设计了一种基于VE4141型氢闸流管气体开关器件的高压脉冲触发源。该触发源系统输出高压脉冲幅度达到0~30 kV、脉冲前沿小于15 ns、脉冲宽度大于500 ns,不仅可以接收光、电和手动信号触发,而且还可以通过接口来控制调整100 kV Mini-Marx发生器的充电电压以及电压显示。采用固态IGBT半导体开关器件产生预触发和主触发脉冲,控制气体开关氢闸流管VE4141瞬间导通放电输出高压脉冲信号,触发后级Mini-Marx脉冲发生器产生不小于100 kV的高压脉冲。     

爆轰试验中高速摄影控制及闪光装置改进

研究爆轰试验高速摄影中,闪光灯和摄影机快门失灵引起试验失败问题,提出对试验操控装置和闪光灯电源改进措施。首先,在实验操控上增加防止仅雷管起爆的逻辑控制,并采用集中控制,分布检测设计;其次,在闪光氙灯电源中,采用伪火花开关和多节LC（电感-电容）脉冲形成线技术,解决氙灯存在的自闪、不引燃和光强不均。此外,还解决了装置研制中遇到的电磁干扰、同步引燃等问题。通过改进,有效地防止了爆轰试验中高速摄影光学影像丢失情况和底片曝光不均匀现象,介绍了主要元件、线路和系统、实验结果及研制过程。     

基于MOSFET的正向幅度高压脉冲信号源设计

利用MOSFET导通过程中的线性控制特性实现对脉冲输出前沿的控制，使输出脉冲前沿为类正弦波；利用低输出阻抗驱动信号源实现栅极电容电荷的快速泄放，从而实现MOSFET的快速关断，使得脉冲源输出脉冲后沿陡降。电路设计巧妙地实现了缓升快降脉冲的产生，设计的高压信号源最大输出脉冲幅度可达800V。     

触发预电离一体化脉冲氙灯电源设计

采用高压触发预电离为一体+脉冲形成网络触发氙灯的技术路线,分别设计了脉冲氙灯电源系统中高压触发、预燃电流维持两个功能单元。根据脉冲氙灯160 mmf9 mm、极间距70 mm的技术指标,成功设计了一台具有手动和电脉冲触发功能的方波脉冲氙灯电源。氙灯充电电压300~900 V可调,光脉冲宽度为150 s20 s,光脉冲上升时间不超过90 s,触发延迟不超过90 s,触发抖动在2 s范围内。给出了单次触发情况下脉冲氙灯电源输出的实验结果,验证了所采用的设计原理和技术方法的可行性。     

100 kV重复频率高压脉冲电源

为研究气体间隙的放电特性,设计了输出幅度在30～100 kV、重复频率1～5 kHz可调的高压脉冲电源。利用谐振充电的原理,将10 kV的初级电源的能量转移到中储电容,中储电容的电压升高到至少18 kV。在光触发信号的作用下,氢闸流管导通,中储电容上的能量通过脉冲变压器放电,在脉冲变压器的副边得到最大幅度为100 kV的负脉冲,其脉宽大于200 ns,前沿时间小于90 ns。整个装置在不加散热系统的情况下,可连续工作1 min以上。