重复频率低阻抗紧凑Marx脉冲功率源

• 作者: 伍友成 何泱 冯传均 戴文峰 曹龙博 杨宇 谢卫平 郝世荣
• 来源期刊: 强激光与粒子束
• 学科: 工学
• 关键词: 紧凑型 重复频率 低阻抗 高功率 Marx发生器
• 年，卷（期）: 2018,（7）
• 所属期刊栏目: 脉冲功率枝术
• 页码范围: 141-146
• 页数: 6页
• 分类号: TM833
• 字数: 2311字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11884/HPLPB201830.170453

摘要

为了实现重频脉冲功率源小型化,研制了基于快Marx发生器的紧凑型重频低阻抗脉冲功率源.采用大功率重频高压电源对Marx发生器充电,通过对充电电源和脉冲触发源的同步控制,实现对Marx发生器重频充电;Marx发生器中采用薄膜脉冲电容器、小型化气体开关、电感隔离以及SF6气体绝缘等设计,以8级紧凑Marx发生器进行验证性研究,在16Ω阻抗负载上实现了重复频率10 Hz、脉宽150 ns、峰值电压大于400 kV连续多脉冲输出;在此基础上,设计了18级紧凑型Marx发生器,在约18Ω阻抗负载上输出功率达到33 GW,峰值功率密度大于150 GW/m3,实现重复频率5 Hz、脉宽约160 ns、峰值电压大于600 kV的连续多脉冲输出.为了降低Marx发生器的输出阻抗,采用4台电容器并联作为Marx发生器的一级储能模块,研制了同轴紧凑Marx脉冲功率源,有效减小放电回路电感,实现12Ω低阻抗负载近似匹配输出,前沿减小至50 ns以下,脉宽约130 ns.