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长脉冲高功率微波驱动源放电过程研究

王淦平 向飞 谭杰 曹绍云 罗敏 康强 常安碧

长脉冲高功率微波驱动源放电过程研究

王淦平, 向飞, 谭杰, 曹绍云, 罗敏, 康强, 常安碧
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  • 从理论上分析了充放电时高功率微波(HPM)驱动源——水介质脉冲形成线(PFL)上的波过程,提出了形成线放电过程的等效分析方法,得到了输出脉冲波形平顶畸变与PFL充电电压波形的关系,并使用Pspice软件对等效分析的结果进行了模拟验证.开展了基于水介质脉冲形成线的高功率微波驱动源的实验研究,并依据等效分析法得出的结论,通过控制激光触发开关的导通时间,明显减小了输出脉冲波形平顶的畸变,得到了幅值数百kV、脉宽约150 ns、平顶约60 ns的脉冲电压.
    • 基金项目: 国家高技术研究发展计划项目资助的课题.
    [1]

    Fang J Y, Liu G Z, Li P, Wang H J, Huang W H 1999 High Power Laser and Particle Beams 11 639( in Chinese)[方进勇、 刘国治、丽 萍、王宏军、黄文华 1999 强激光与粒子束 11 639] 〖2] Liu G Z, Liu J Y, Huang W H, Zhou J S, Song X X, Ning H 2000 Chin. Phys. 9 757

    [2]

    Korovin S D, Gubanov V P, Gunin A V, Pegel I V, Stepchenko A S 2001 IEEE International Conference on Pulsed Power Plasma Science p1249

    [3]

    Gubanov V P, Gunin A V, Korovin S D, Stepchenko A S 2001 IEEE International Conference on Pulsed Power Plasma Science p336

    [4]

    Huang H, Fan Z K, Tan J, Ma Q S, Gan Y Q, Chang A B 2004 Acta Phys. Sin. 53 1129(in Chinese)[黄 华、范植开、谭 杰、马乔生、甘延青、常安碧 2004 物理学报 53 1129 ]

    [5]

    Huang H, Luo X, Lei L R, Luo G Y, Zhang B Z, Jin X, Tan J 2010 Acta Phys. Sin. 59 1907(in Chinese)[黄 华、罗 雄、雷禄容、罗光耀、张北镇、金 晓、谭 杰 2010 物理学报 59 1907 ]

    [6]

    Wang G P, Chang A B, Xiang F, Tan J 2009 High Power Laser and Particle Beams 21 477(in Chinese)

    [7]

    Kim A A, Kovalchuk B M, Bastrikov A N, Durakov V G 2001 IEEE International Conference on Pulsed Power Plasma Science p433

    [8]

    Yang J H, Zhong H H, Shu T, Zhang J D, Liu J L, Feng J H, Zhou X 2005 High Power Laser and Particle Beams 17 1191(in Chinese)[杨建华、钟辉煌、舒 挺、张建德、刘金亮、冯加怀、周 相 2005 强激光与粒子束 17 1191]

    [9]

    Liu X S 2005 High Pulsed Power Technology (Beijing: National Defence Industrial Press) p129 (in Chinese)[刘锡三 2005 高功率脉冲技术 (北京:国防工业出版社) 第129页]

    [10]

    Wang Y 1991 High Power Pulsed Power Supply (Beijing: Atomic Energy Press) p52 (in Chinese)[王莹 1991高功率脉冲电源 (北京: 原子能出版社) 第52页]

    [11]

    Xiang F, Tan J, Zhang Y H, Wang G P, Luo M, Cao S Y, Kang Q, Gong S G, Luo G Y, Li C X, Jin H, Zhang B Z 2010 Acta Phys. Sin. 59 4620(in Chinese)[向 飞、谭 杰、张永辉、王淦平、罗 敏、曹绍云、康 强、龚胜刚、罗光耀、李春霞、金 晖、张北镇 2010 物理学报 59 4620]

  • [1]

    Fang J Y, Liu G Z, Li P, Wang H J, Huang W H 1999 High Power Laser and Particle Beams 11 639( in Chinese)[方进勇、 刘国治、丽 萍、王宏军、黄文华 1999 强激光与粒子束 11 639] 〖2] Liu G Z, Liu J Y, Huang W H, Zhou J S, Song X X, Ning H 2000 Chin. Phys. 9 757

    [2]

    Korovin S D, Gubanov V P, Gunin A V, Pegel I V, Stepchenko A S 2001 IEEE International Conference on Pulsed Power Plasma Science p1249

    [3]

    Gubanov V P, Gunin A V, Korovin S D, Stepchenko A S 2001 IEEE International Conference on Pulsed Power Plasma Science p336

    [4]

    Huang H, Fan Z K, Tan J, Ma Q S, Gan Y Q, Chang A B 2004 Acta Phys. Sin. 53 1129(in Chinese)[黄 华、范植开、谭 杰、马乔生、甘延青、常安碧 2004 物理学报 53 1129 ]

    [5]

    Huang H, Luo X, Lei L R, Luo G Y, Zhang B Z, Jin X, Tan J 2010 Acta Phys. Sin. 59 1907(in Chinese)[黄 华、罗 雄、雷禄容、罗光耀、张北镇、金 晓、谭 杰 2010 物理学报 59 1907 ]

    [6]

    Wang G P, Chang A B, Xiang F, Tan J 2009 High Power Laser and Particle Beams 21 477(in Chinese)

    [7]

    Kim A A, Kovalchuk B M, Bastrikov A N, Durakov V G 2001 IEEE International Conference on Pulsed Power Plasma Science p433

    [8]

    Yang J H, Zhong H H, Shu T, Zhang J D, Liu J L, Feng J H, Zhou X 2005 High Power Laser and Particle Beams 17 1191(in Chinese)[杨建华、钟辉煌、舒 挺、张建德、刘金亮、冯加怀、周 相 2005 强激光与粒子束 17 1191]

    [9]

    Liu X S 2005 High Pulsed Power Technology (Beijing: National Defence Industrial Press) p129 (in Chinese)[刘锡三 2005 高功率脉冲技术 (北京:国防工业出版社) 第129页]

    [10]

    Wang Y 1991 High Power Pulsed Power Supply (Beijing: Atomic Energy Press) p52 (in Chinese)[王莹 1991高功率脉冲电源 (北京: 原子能出版社) 第52页]

    [11]

    Xiang F, Tan J, Zhang Y H, Wang G P, Luo M, Cao S Y, Kang Q, Gong S G, Luo G Y, Li C X, Jin H, Zhang B Z 2010 Acta Phys. Sin. 59 4620(in Chinese)[向 飞、谭 杰、张永辉、王淦平、罗 敏、曹绍云、康 强、龚胜刚、罗光耀、李春霞、金 晖、张北镇 2010 物理学报 59 4620]

  • [1] 张继业, 张建伟, 曾玉刚, 张俊, 宁永强, 张星, 秦莉, 刘云, 王立军. 高功率垂直外腔面发射半导体激光器增益设计及制备. 物理学报, 2020, 69(5): 054204. doi: 10.7498/aps.69.20191787
    [2] 钟哲强, 张彬, 母杰, 王逍. 基于紧聚焦方式的阵列光束相干合成特性分析. 物理学报, 2020, (): . doi: 10.7498/aps.69.20200034
    [3] 董正琼, 赵杭, 朱金龙, 石雅婷. 入射光照对典型光刻胶纳米结构的光学散射测量影响分析. 物理学报, 2020, 69(3): 030601. doi: 10.7498/aps.69.20191525
    [4] 翁明, 谢少毅, 殷明, 曹猛. 介质材料二次电子发射特性对微波击穿的影响. 物理学报, 2020, (): . doi: 10.7498/aps.69.20200026
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    [6] 刘婉馨, 陈瑞, 刘永杰, 王俊峰, 韩小涛, 杨明. 脉冲强磁场下的电极化测量系统. 物理学报, 2020, 69(5): 057502. doi: 10.7498/aps.69.20191520
    [7] 任县利, 张伟伟, 伍晓勇, 吴璐, 王月霞. 高熵合金短程有序现象的预测及其对结构的电子、磁性、力学性质的影响. 物理学报, 2020, 69(4): 046102. doi: 10.7498/aps.69.20191671
    [8] 周瑜, 操礼阳, 马晓萍, 邓丽丽, 辛煜. 脉冲射频容性耦合氩等离子体的发射探针诊断. 物理学报, 2020, (): . doi: 10.7498/aps.69.20191864
    [9] 王瑜浩, 武保剑, 郭飚, 文峰, 邱昆. 基于非线性光纤环形镜的少模脉冲幅度调制再生器研究. 物理学报, 2020, (): . doi: 10.7498/aps.69.20191858
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出版历程
  • 收稿日期:  2010-07-19
  • 修回日期:  2010-09-05
  • 刊出日期:  2011-07-15

长脉冲高功率微波驱动源放电过程研究

  • 1. 中国工程物理研究院应用电子学研究所,绵阳 621900
    基金项目: 

    国家高技术研究发展计划项目资助的课题.

摘要: 从理论上分析了充放电时高功率微波(HPM)驱动源——水介质脉冲形成线(PFL)上的波过程,提出了形成线放电过程的等效分析方法,得到了输出脉冲波形平顶畸变与PFL充电电压波形的关系,并使用Pspice软件对等效分析的结果进行了模拟验证.开展了基于水介质脉冲形成线的高功率微波驱动源的实验研究,并依据等效分析法得出的结论,通过控制激光触发开关的导通时间,明显减小了输出脉冲波形平顶的畸变,得到了幅值数百kV、脉宽约150 ns、平顶约60 ns的脉冲电压.

English Abstract

参考文献 (11)

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