1.5MeV直线感应加速器的初步调试

本文介绍了新近在中国工程物理研究院建成的一台直线感应加速器。这台加速器由六个250kV的加速组元构成。其中四个用于构成电子源,另外两个用作后加速。输出电子束能量为1.5MeV,束流2—3kA,束脉冲宽度90ns,束的非归—化均方根发射度70mrad-cm。

神龙一号"直线感应加速器物理设计

介绍了"神龙一号"直线感应加速器物理设计的主要考虑。"神龙一号"加速器是一台电子直线感应加速器,由3.6MeV感应迭加型注入器、72个感应加速腔、脉冲功率系统、束流输运和聚焦系统、控制系统和真空、绝缘油、绝缘气体以及去离子水系统组成。能产生20MeV、束流大于2.5kA,脉冲宽度为60ns的强流脉冲电子束,X光焦斑均方根直径为1.5mm。

12MeV直线感应电子加速器

１２ＭｅＶ直线感应电子加速器（ＬＩＡ）是经１０ＭｅＶＬＩＡ能量升级和系统改进而来，该机通过在１０ＭｅＶＬＩＡ加速末端续接四个加速组元并调整脉冲功率系统，将输出的电子束的能量升级至１２ＭｅＶ；同时，重新设计的输运磁场分布及聚焦系统更趋于合理，使经１０ＭｅＶＬＩＡ升级和改进后的１２ＭｅＶＬＩＡ，打靶电子束能量达到１２ＭｅＶ，束流约２．６ｋＡ，脉冲半高宽约８９ｎｓ，焦斑约４ｍｍ。

脱硫用重复频率脉冲电源设计

简单介绍了高压脉冲电晕法脱硫的基本原理 ,以及对重复频率脉冲电源性能的要求 ;分析脱硫反应器独特的电气特性对电源系统的影响 ;对重复频率脉冲电源的设计方法及技术路线进行相关探讨。

激光触发多级多通道开关触发延迟及其抖动特性

研究了激光触发多级多通道开关的触发延迟时间及其抖动与激光脉冲能量等实验参量的依赖关系,建立了零维数值模拟模型对实验现象进行了理论解释。实验结果表明:触发延迟时间及其抖动随激光脉冲能量、工作电压、气压上升呈下降趋势;随SF6 N2混合气中SF6体积百分含量上升呈上升趋势。欠压比大于等于90%时200kV原理型激光触发多级多通道开关触发延迟时间抖动小于1ns。

陡前沿纳秒脉冲电源的研制

介绍一种陡脉冲前沿的脉冲电源系统，其脉冲前沿<６０ｎｓ，脉冲半高宽约２５０ｎｓ，重复频率０～２００Ｈｚ可调，工作电压７０～１２０ｋＶ，系统效率＞７０％，累计运行时间已>Ｍ２００ｈ，它是电厂烟气脱硫工程的关键技术。

4MV激光触发多级多通道开关特性

报道了4 MV激光触发多级多通道开关的结构设计和初步的实验结果及分析。该开关采用轴向聚焦触发方式,设计为匀场结构,采用场调整环与匀压环调整开关间隙电场分布,电极-绝缘子序列采用堆栈结构替代榫接结构,独立定位、紧固。实验结果表明:4 MV激光触发多级多通道开关的自击穿电压偏差小于5%,自击穿电压与工作气压呈良好的线性关系;触发延迟时间约25 ns,极差小于±2.5 ns,抖动1.5 ns;等工作电压-气压比条件下,随着气压和工作电压的上升触发延迟时间及其抖动趋向下降。

用磁开关产生重复频率多路同步高压脉冲

介绍一种重复频率多路同步高压脉冲产生装置。该装置利用一个高压脉冲变压器对并联的多根脉冲形成线谐振充电,每根脉冲形成线用一个磁开关作为它的脉冲形成开关,通过调整每个磁开关的伏 秒数并使其一致,从而获得同步输出的多路高压脉冲,整个系统的重复频率则由调控氢闸流管来控制。该装置具有kHz重复频率、同步精度小于2ns。

200kV/100kA低抖动环轨式多通道场畸变开关

研制了一种200kV/100kA环轨式场畸变开关。对该开关以Ar,N2,SF6及SF6/N2,SF6/Ar混合气为工作介质的耐压及触发性能研究结果表明:该开关耐压最大偏差小于自击穿电击的4%;欠压比大于等于自击穿电击的80%时,抖动极差小于2ns,标准方差抖动小于等于1ns;实现了多通道导通,通道数大于等于3;开关工作范围极大,在欠压比大于等于自击穿电击的20%时抖动极差小于2.85ns。

电子束辐照烟气脱硫脱硝工业化试验装置

文章简要介绍了建设国内第一套电子束辐照烟气脱硫脱硝工业化试验装置的背景和目的 ,给出了装置的工艺流程和平面布置 ,对装置系统各单元作了技术性描述。初步运行试验结果表明 ,该装置能高效率地同时脱硫脱硝 ,较好地解决了副产物收集问题。

激光触发多级多通道开关研究

研究了200kV激光触发多级多通道开关的运行机理,该开关在直流电压下以四倍频Nd:YAG激光器为触发源进行的实验结果表明:开关触发延迟时间及其抖动随开关电压、激光能量和充气压力上升呈指数下降趋势,对混合气体则随气体密度上升而上升。随透镜焦距的增大延迟时间及其抖动呈上升趋势。该开关实现了多通道放电。

直线感应加速器加速腔物理设计与研究

简要介绍直线感应加速器（ＬＩＡ）加速腔物理设计的几个关键问题．讨论了加速电压及其平顶和腔参数的关系．对腔的耦合阻抗与束流不稳定性的关系作了概念性介绍，分析了降低耦合阻抗的途径．并给出两个加速腔设计原型．

强流短脉冲电子束束剖面的时间分辨测量

介绍了一套基于切伦科夫辐射的、用于强流短脉冲电子束束剖面测量的装置。装置利用扫描相机记录背面打毛的石英玻璃薄片中产生的切伦科夫光信号。使用该装置 ,在中国工程物理研究院流体物理研究所的 2 Me V注入器上进行了切伦科夫光的验证实验和时间分辨的束剖面测量实验。分析表明 ,测量系统的时间分辨率和空间分辨率分别为 1 .75 ns和 0 .74 mm。

“神龙-I”直线感应加速器束流输运系统设计

系统分析了强流相对论电子束在输运过程中影响束流品质的几种因素 ,针对束流不同能区凸现的主要矛盾 ,采取对应性措施以抑制空间电荷效应、束包络振荡和束心横向运动。所有措施归结到束流输运系统设计上表现为合适的束输运半径和匹配磁场的选取 ,提出了束流输运磁场配置的一般策略 ,初步设计了“神龙 -I”

Marx发生器驱动的电感储能型脉冲功率源

为研制电感储能型高功率脉冲源,实验研究了采用Marx发生器驱动电感储能-电爆炸丝断路开关的技术途径。研究表明,以等效电容1μF的Marx发生器作为能源,采用1.5μH的储能电感和上百根直径0.05mm、长560mm金属丝并联形成的断路开关,在Marx发生器等效输出电压>180kV时,可在约10Ω负载上输出峰值功率>40GW,能量传递效率>50%,脉宽近200ns,前沿约50ns的脉冲,从而证明该技术途径可较大幅度提高脉冲功率源的输出功率和能量传递效率。

3.5MeV注入器脉冲功率系统

用于直线感应加速器的3.5MeV注入器脉冲功率系统采用了感应叠加原理.整个系统包含了脉冲形成系统、触发系统以及感应腔负载.脉冲形成系统主要由Marx发生器和Blumlein脉冲形成线组成,产生12个脉宽约90 ns,幅度约200kV的高压脉冲,通过12个感应腔和变阻抗阴阳极杆,在阴阳极间隙处产生3.5 MV的二极管电压,由天鹅绒阴极发射强流电子束.触发系统主要由两级触发开关构成,严格控制12个高压脉冲的输出时间,时间分散性统计值小于1 ns(动作时间抖动).采用该脉冲功率系统注入器能产生能量约3.5 MeV,电流2～3 kA的强流电子束.

爆磁压缩装置经组合功率调节系统产生高电压的实验研究

介绍了以爆磁压缩装置为脉冲功率能源 ,经变压器和爆炸金属丝断路开关组合功率调节系统 ,在电阻负载上产生高电压的实验研究。实验结果为 :在 1 0 0 Ω水电阻负载两端得到了约 80 0 k V的高电压脉冲 ,脉宽约 1 0 0 ns。

高功率Z-pinch装置5MV主开关及开关区设计

基于激光等离子体和过电压波击穿原理研制了应用于高功率“Z-pinch”装置的22级5 MV激光触发多级多通道开关,采用钳位环技术解决了狭小空间的匀场问题,过压自击穿间隙场分布不均匀度约为0.080,激光触发间隙场分布不均匀度约为0.056,由绝缘部件沿面电场强度决定的系统安全系数约为0.8。根据J.C.Martin公式和静电场分析计算结果,解决了高功率“Z-pinch”装置主开关及开关区的工程设计问题。

高频离子源等离子体的光谱诊断

采用发射光谱法研究了高频离子源的等离子体性质。该离子源应用于ZF 200keV中子发生器中,是一种电感耦合型无极环形放电高频离子源。实验采用绝对定标后的光学多道分析系统测定了离子源等离子体在不同阶段氢原子巴耳末谱线系中前三条谱线的强度,并采用部分局部热力学平衡状态的理论,计算出了相应阶段高频离子源等离子体的电子温度、氢原子浓度、氢离子浓度等参数,并进行了简要分析。

SF_6-N_2混合气激光触发延迟抖动特性研究

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 混合气的火花隙的触发延迟和抖动、最低可触发阈值随充气压力及混合气中 SF6 含量上升而上升 ,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 %～ 4 5 %。