【摘 要】
：
为满足不可逆电穿孔对高压纳秒脉冲电源的需求,并且突破电源模块耐压的限制,提出了一款以正极性Marx为主电路、具有ns级前沿的高重复频率的亚微秒高压脉冲电源.该脉冲电源使用光纤传输信号,经过驱动芯片放大信号后,利用磁芯变压器传递驱动信号给MOSFET.磁芯变压器给电路提供了磁隔离,使驱动电路不会受高压输出的影响,提高了电路的耐压水平.驱动电路设计简单,所需元器件较少,可提供负压偏置,使开关管可靠关断,提高电路的抗电磁干扰能力,保障电路稳定运行.此电源由16级电路构成,实验表明:在10 kΩ纯阻性负载上,当输
【机 构】
：
上海理工大学 机械工程学院, 上海 200093
论文部分内容阅读
为满足不可逆电穿孔对高压纳秒脉冲电源的需求,并且突破电源模块耐压的限制,提出了一款以正极性Marx为主电路、具有ns级前沿的高重复频率的亚微秒高压脉冲电源.该脉冲电源使用光纤传输信号,经过驱动芯片放大信号后,利用磁芯变压器传递驱动信号给MOSFET.磁芯变压器给电路提供了磁隔离,使驱动电路不会受高压输出的影响,提高了电路的耐压水平.驱动电路设计简单,所需元器件较少,可提供负压偏置,使开关管可靠关断,提高电路的抗电磁干扰能力,保障电路稳定运行.此电源由16级电路构成,实验表明:在10 kΩ纯阻性负载上,当输入电压为630 V时,即可得到10 kV的高压输出.其最小脉宽为300 ns,频率1 Hz～10 kHz可调.该脉冲电源结构紧凑,能够做到输出电压、脉宽、频率可调.研究了磁芯材料和匝数对驱动脉宽的影响.结果表明:匝比的增加会影响信号脉宽,在一定的条件下,单匝电感量的差异和磁芯材料的不同对信号脉宽的影响较小.
其他文献
温度对分布式反馈(DFB)激光器的性能指标和工作寿命有着重要影响.针对宽温度范围下的激光器应用,分析了激光器温控系统的研究现状及趋势,给出了温控系统的设计原理,采用线性驱动与PID闭环控制方法,应用模拟器件,研制了一种DFB激光器的模拟控温检测系统,并利用该系统对1550 nm的DFB激光器进行了试验验证.结果表明,系统在?55℃～70℃的全温度范围下,保持长时间工作(≥2 h),激光器的工作状态稳定,中心波长未出现漂移.系统的温度控制精度随着工作环境温度的范围不同而有所差异,在室温环境下可达到±0.02
为解决全场X射线荧光(XRF)成像中针孔形状和尺寸的选取问题,采用Geant4软件,模拟了6种不同类型针孔和4种不同的针孔孔径,分析了这些参数对点扩散函数和调制传递函数的影响;模拟了不同能量X射线荧光平面源的成像过程,并用均值滤波和Richardson迭代法对图像进行处理,分析了图像处理的效果.模拟结果表明:对于能量小于20 keV的荧光X射线,双锥孔结合直孔模型的点扩散函数尖锐性和等晕性更好,调制传递函数的截止频率更大,空间分辨更好,更适合做全场XRF成像的针孔;均值滤波结合Richardson迭代法的
在半导体激光器中引入自旋极化载流子是实现室温自旋电子应用的新途径,其超越了常规的磁阻效应.自旋极化载流子的注入导致自旋激光器具有丰富的动力学行为并展示出包括高频偏振振荡和偏振混沌动力学等特性,使其在保密光通信、量子计算、光信息处理和数据存储、可重构光互联以及生物医学传感等领域具有巨大的应用潜力.梳理了近年来自旋激光器的动力学特性及其应用研究进展.介绍了自旋激光器丰富的动力学行为及混沌演变机制;随后分析了自旋激光器的高频振荡特性;归纳了基于自旋激光器动力学特性的最新应用研究进展.在此基础上,展望了自旋激光器
电动汽车车型开发过程中,减速器驱动轴油封处漏油会增加整车的开发周期及开发成本,给企业造成损失.文章从整车生产厂角度出发,根据减速器油封密封结构及密封机理,从设计、加工及装配等层面分析引起减速器油封漏油的原因,根据偶发问题及批量问题分别制定不同的排查方向,有助于提高减速器油封漏油问题排查效率,并依据漏油原因给出了几条降低减速器油封漏油故障率的措施.
峰化电容作为电磁脉冲模拟器中用于陡化脉冲输出的关键部件,在实际工程应用中易发生沿面放电和击穿现象,采用光电检测系统可对绝缘沿面放电现象进行有效分析.针对峰化电容器沿面放电监测的技术难题,研制了一套绝缘沿面放电过程光电检测系统,对绝缘沿面放电现象进行光电检测.首先提出了绝缘介质沿面放电过程光电探测系统的设计方案;其次,对系统的时延性能进行了评价;最后,完成了绝缘介质沿面放电过程定位实验,验证了光电探测系统的可行性.实验表明,该系统能够实现对放电区域的有效定位.
采用串并联结合的Marx发生器结构,以晶闸管作为开关元件,设计了大电流脉冲发生器.通过导通回路电流分析了脉冲发生器的自触发原理,并模拟了输出脉冲电流激励磁透镜产生磁场的变化曲线.进行实物电路的研制,采用充电电容参数为600 V/2200μF,充电电压为550 V.在负载电阻为6Ω,负载电感为31.5 mH的条件下,获得输出电压峰值为?2.1 kV,半高宽为7.34 ms,脉冲前沿为450 ns;输出电流峰值为?225 A,半高宽为6.3 ms,脉冲前沿为4.11 ms.
为了验证国产质子注入器的参数是否满足需求,注入器团队设计了束流测量系统用于测量国产质子直线注入器束流的流强、发射度、能量以及能散等关键指标.此测量系统包含了采用变聚焦法测量发散度、采用分析磁铁测量束流能量和能散的主要功能.利用束流输运线设计软件Tracewin(版本2.11.4.1)进行了系统束线的物理设计,对束测系统测量质子束流的发散度和能量的精度进行了模拟计算.由于经过RFQ-(APF)DTL加速后的粒子束团为“拖尾”的非理想粒子束团,需要针对非理想束团对束测系统测量发射度和能量产生的影响进行分析.通
针对目前Fe2+:ZnSe激光器缺乏有效的高功率泵浦源这一关键瓶颈,提出了采用连续波HF化学激光器泵浦Fe2+:ZnSe来实现4μm波段激光输出的技术路线,结合实验和理论手段考察了此技术路线的可行性.首次获得了由连续波HF化学激光泵浦的Fe2+:ZnSe激光器的W级激光输出,输出功率约为1.7 W,谱线峰值波长为4.18μm,出光时间约2 s.
大口径高能激光装置是各强国积极研究的重点项目.对装置内大口径光学元件损伤特性进行有效评估具有非常重要的意义,在此研究大尺寸光学元件表面损伤.通过分段拍摄、图像拼合、损伤点记录、统计与归纳等工作发现,不同尺寸损伤点的分布特性差异较大.结合统计学方法与类似实验对比、理论计算等方式对损伤点分布与样品辐照环境特性变化的关系进行分析.结果显示,损伤点的位置分布与辐照光束的能量密度关联紧密;系统光束(351 nm)在低于6 J/cm2时能量分布均匀,高于6.7 J/cm2时呈现较为明显的高斯分布状态.可以为大口径高能
高功率激光系统中的热像效应可能导致光束的峰值功率剧烈增加,增益非线性介质会使这种光强增幅更为强烈.基于菲涅尔-基尔霍夫衍射理论和非线性近轴波动方程,对强激光在增益克尔介质工作在饱和区时的热像产生过程进行理论分析,将光束传输方程中增益饱和部分进行麦克劳林展开,取其近似,经过推导得出了介质薄近似时热像强度解析式和热像位置.通过数值模拟对解析结论预测的热像强度和位置进行验证.仿真结果表明,热像的位置在衍射物相对于介质对称处,热像强度解析结果与模拟结果相符,在薄介质时,解析解与模拟结果拟合较好.热像强度随非线性介