细长型高功率脉冲氙灯

高功率脉冲氙灯主要在惯性约束聚变(ICF)研究中用作高功率激光驱动器的抽运光源,其各项性能和使用寿命对高功率激光驱动器的整体工作性能影响很大。在改进制灯材料和管壁结构的基础上,研制了两种不同规格的细长型高功率脉冲氙灯:一种是in16 mm,放电弧长为1140 mm;另一种是in17 mm,放电弧长为1270 mm。研制的细长型高功率脉冲氙灯,其极限负载能量大、工作寿命长、辐射效率高,工作性能较原先脉冲氙灯有很大的改进和提高。

高功率脉冲氙灯灯管的性能

研究了惯性约束聚变高功率激光驱动器使用的脉冲氙灯灯管(复合石英灯管和掺铈石英灯管)的光谱性能和抗冲击性能。分别对新复合石英灯管、新掺铈石英灯管、放电14 000发次的复合石英灯管、放电14 000发次的掺铈石英灯管进行了光谱透过率测试和实验对比。结果显示:复合石英灯管和掺铈石英灯管光谱性能都达到了高功率脉冲氙灯灯管的光谱指标,但掺铈石英灯管光谱透过率比复合石英灯管高约1%。对复合石英灯管和掺铈石英灯管进行了成分测试以验证其光谱性能。结果表明:除铈以外,掺铈石英灯管的其他金属杂质含量均低于复合石英灯管,认为其是掺铈石英灯管光谱性能优于复合石英灯管的一个原因。模拟了氙灯的放电运行,分别对复合石英灯管和掺铈石英灯管进行了动态抗冲击性能测试。结果表明,复合石英灯管的抗冲击性能较掺铈石英灯管高约6%。

基于脉冲式U-I特性的高功率型LED热学特性测试

热学特性是影响功率型LED光学和电学特性的主要因素之一,设计了一套基于脉冲式U-I特性的功率型LED热学特性测试系统,可以测试在不同结温下LED工作电流与正向电压的关系,从而获得LED的热学特性参数。该系统通过产生窄脉冲电流来驱动LED,对其峰值时的电压电流进行采样,同时控制和采集LED的热沉温度,从而获得不同温度下LED的U-I特性曲线。与其他U-I测试系统相比,文中采用了窄脉冲(1μs)工作电流,LED器件PN结区处于发热与散热的交替过程,不会造成大的热积累,大大提高了测量精度。实验中,对某功率型LED进行了测试,获得了该器件的电压、电流和结温特性曲线,并利用B样条建立该器件的U-I-T模型,进而实现了对其结温的实时在线检测。

高功率开关型脉冲YAG激光电源

叙述了由SG3525A型PWM控制的全桥功率场效应管变换器的主电路;通过这一创新,提高了电源的输出功率、运转精度（达到0.005）、可靠性和使用寿命。通过对启动电路的改进,使电源启动的成功率达到百分之百。介绍了对主电路参数的计算方法和具有独特优点的逻辑控制电路。

电容型高功率脉冲电源控制电路设计研究

脉冲电源主要是采用独特调制技术对电容器进行数字化、智能化控制,以此来实现电压电流调节的功能,从而满足人们的不同需求。基于现阶段人们对脉冲电源的稳定性、安全性以及相应的功能要求越来越高,相关设计人员研究并制作出了电容型高功率的脉冲电源,而本文就主要对这种脉冲电源控制电路的具体设计方法和相关要求进行简要分析。

用于模拟X射线热-力学效应的高功率脉冲离子束研究进展

计算了与黑体谱 1keVX射线在材料中产生的应力波和冲量相当的质子束参数 ;给出了箍缩型二极管产生离子束的实验结果 ,以及在“闪光二号”加速器上已经获得的流强约 5 0kA的脉冲质子束。

特大口径高功率脉冲氙灯的研制取得进展

由上海光机所激光光源研究发展中心研制的“特大口径高功率脉冲氙灯”取得了突破性进展，成功制备出中48×1930mm特大口径高功率脉冲氙灯，并已通过了性能测试和考核。其各项技术指标均达到预研的技术要求，负载强度达到Gonez公式（B=12LDT）的理论值，单位截面积电流密度达2790J／cm^2，体能密度为56J／cm^2，瞬时电流达到32kA。

预电离效应对高功率脉冲氙灯光效的影响

随着ICF激光驱动器技术的发展，要求激光输出的能量和功率越来越高，激光片状放大器提供了装置总输出99％以上的能量，其典型的通光口径为Ф300mm×300mm（中国TIL装置）和Ф400mm×400mm（美国NIF装置）。为了提高储能效率，放大器多设计为多段式组合系统。相应地就需要大尺寸的脉冲氙灯，如弧长超过1500mm，达到Ф37mm。将预电离作为提高氙灯光效的有效途径已广泛应用于大型激光装置，文中研究了氙灯预电离参数对大尺寸脉冲氙灯光效的影响，包括预电离点灯以及泵浦脉宽的实验工作。

直接驱动Z箍缩的FLTD型脉冲功率源的发展

介绍了快直线型变压器(FLTD)脉冲源的技术特点;概述了美国圣地亚国家实验室与俄罗斯强流电子学研究所合作研制的FLTD-Z模块的新进展,基于FLTD拟重复频率运行的针对聚变能源(IFE)应用的原理性样机Z-POP装置,以及下一代惯性约束核聚变(ICF)和IFE用的指标为6 MV,60 MA/90 MA和100 nsFLTD型直接驱动脉冲源的概念设想;初步分析了FLTD直接驱动源需要研究的关键技术。

DG4型0.08mm薄带硅钢磁芯的脉冲磁化特性

本文对高功率直线型脉冲变压器常用的一种 0 0 8mm薄带DG4型硅钢片绕制的环形磁芯的脉冲磁化特性进行了实验研究 ,结果表明 :在周期为百微秒量级欠阻尼振荡激磁电流作用下 ,磁芯磁滞回线基本与工频电流激磁时相同 ,而周期在微秒量级欠阻尼振荡激磁电流作用下 ,磁芯在激磁电流第一个脉冲磁化达到饱和后 ,当激磁电流反向时 ,磁芯不能随之反向磁化 ,而是一直处于饱和状态 ,失去磁性。

单级长脉冲LTD模块的设计及分析

为了解直线型变压器驱动源(LTD)的工作特点,掌握LTD对百ns方波脉冲的响应情况,设计了一台可输出电压峰值>20 kV,脉冲半高宽约150 ns的单级长脉冲LTD模块。对整个装置的各个单元的设计进行了详细介绍,通过理论分析进行优化,给出了合理的参数,该LTD模块采用两路并联馈电。每路馈电脉冲由30 kV高压电缆绕制而成的脉冲形成线产生,且为减小回路杂散电感的影响,设计制作了一个低电感、较小抖动的三电极触发开关。初步的实验结果表明,初、次级间电压吻合的很好,验证了理论分析及装置设计。最后针对以上工作中的不足提出了今后的工作重点,包括对磁芯非线性磁导率和损耗的研究,提出更加符合实际的变压器模型,对LTD以及馈电装置的布局研究等,为将来优化设计并多级串联,实现更高电压输出奠定了基础。

氙灯泵浦的高功率Cr,Tm,Ho:YAG脉冲激光器

提出了双路Cr,Tm,Ho:YAG激光器的设计方案,通过单片机对激光电源和步进电机(间接控制电机带动的旋转全反镜)进行控制,实现轮流出光的两路激光器合光路输出。在单脉冲输入能量100 J、重频20 Hz情况下,激光器输出功率达到35.4 W,光纤末端输出功率为22.7 W,总的耦合效率为64%,而且此方案并不局限于同种波长激光的耦合。

一种电磁脉冲辐射系统设计

提出一种电磁脉冲辐射系统设计方案,此系统由Marx发生器、短路-锐化组合开关型脉冲形成线和带低频补偿的高功率超宽带横向电磁波(TEM)喇叭天线组成。Marx发生器产生的单极脉冲经过短路-锐化组合开关型脉冲形成线锐化成双极脉冲,然后馈入天线进行辐射。仿真结果表明,在充电电压为10 kV时,电磁脉冲源可产生脉冲宽度1.41 ns、峰值功率7.69 MW的双极脉冲,此双极脉冲频谱主要分布在0~1.6 GHz频率范围内;高功率超宽带TEM喇叭天线带宽为0.625~2.9 GHz(相对带宽为129%),功率容量可达10 MW,能有效地将电磁脉冲源产生的双极脉冲辐射出去。

宽脉冲大占空比L波段500W内匹配GaN HEMT器件

基于GaN微波功率器件工艺研发了GaN高电子迁移率晶体管（HEMT）芯片。采用场板结构提高芯片的击穿电压,采用多子胞结构改善热分布,使用微波软件提取管芯的输入、输出阻抗。采用T型匹配网络并加入稳定电阻,提升管芯的输入阻抗并提高电路的稳定性,内电路整体封装采用高热导率金属陶瓷全密封外壳,采用多节串联传输线形式,将器件外电路的输入、输出阻抗分别匹配至标准阻抗值50Ω。研制成功了L波段GaN HEMT内匹配大功率器件。在1.2-1.4 GHz、脉宽为5 ms、占空比为30%、栅极工作电压（VGS）为-2.4 V、漏极工作电压（VDS）为50 V条件下,器件输出功率大于500 W,功率附加效率（ηPAE）大于65%,功率增益大于16 d B。

电磁脉冲武器——一种性能独特的信息化武器

在美国对伊拉克的战争中,美军使用了最新“版本”的电磁脉冲武器——“微波电子炸弹”,炸哑了伊拉克电视台,改变了本次战争的面貌。可以看出,电磁脉冲武器的使用,对今后的军事技术革命将产生一定的影响。 一、意外诞生 所谓电磁脉冲武器,是指能产生强烈的电磁辐射,并通过短暂的脉冲照射来破坏敌方的雷达、通信、计算机等与电磁有关的设备的一种武器系统,国外称之为EMP(Electric MagneticPulse)武器。电磁脉冲武器的作战对象,主要是敌方的指挥、通讯、信息及武器系统。

螺旋型水介质Blumlein线的初步研究

在高功率脉冲技术应用中，一般采用水介质Blumlein线来形成脉冲。因水介质的相对介电常数比较大（约80），故开展了低阻抗强流电子束加速器的研究。但水介质同轴Blumlein脉冲形成线只能得到较短的脉冲（否则体积上就显得庞大）和较低的特征阻抗（以致难以与小型闪光X光机脉冲X光管的较高阻抗匹配）而无法满足需求。随着脉冲功率技术的发展，长脉冲形成线的研究越来越受到关注，螺旋型Blumlein脉冲形成线的单位电感大，采用它可得到较长的脉冲和较高的特征阻抗，能够满足对此类脉冲功率源的应用需求。

高功率同轴型场畸变开关设计方法

描述了高功率同轴型场畸变开关设计方法，提出开关设计应遵循的规律，结合实际情况综合运用规律设计出来的开关，具有实际使用价值。

同轴虚阴极振荡器数值模拟

给出了同轴型虚阴极振荡器的数值模拟和部分理论分析结果，指出许多几何结构参数包括阴极宽度、二极管间隙等都对输出微波的频率、带宽和能量转换效率有较大的影响。给出了这些参量之间关系的数值模拟结果，在一定程度上为同轴虚阴极振荡器的实验研究提供了理论基础。

双脉冲双向传输放大构型波前特性

双脉冲双向传输放大构型可对两束激光脉冲沿主放大器空间对称的两个方向同时进行传输放大,有效增加了放大器的储能提取率,在惯性约束聚变激光驱动器领域具有很大的应用价值。通过建立等效光路,推导了两束激光脉冲在传输放大时波前畸变的叠加过程,并对神光-Ⅲ主机装置中的实测数据进行了数值模拟。结果表明,双向传输放大构型下两束激光脉冲的波前面形存在一定差异,波前像差集中在低频段,且三、四程放大时空间滤波器小孔处的激光脉冲和输出激光脉冲的波前畸变较大。为保证输出光束质量和光束通过空间滤波器小孔,必须对主放大器内的波前像差进行补偿控制。这些结论将为双脉冲双向传输放大构型的波前控制方案的设计提供理论指导。