基于光导开关和平板线的固态脉冲功率技术

放大字体  缩小字体 发布日期:2017-07-03 来源:中国知网 作者:谌 怡,夏连胜,王 卫,刘 毅,张 篁,石金水,章林文 浏览次数:860
紧凑型固态化是脉冲功率技术发展的趋势,研究了基于GaAs 光导开关和陶瓷平板传输线的固态脉冲功率技术。紧凑型固态脉冲功率系统的关键部件主要包括固态陶瓷平板传输线,高功率GaAs 光导开关以及激光二极管触发系统。研究了单路Blumlein 脉冲形成线输出特性,分析了GaAs 光导开关非线性导通带来的损伤,并开展了单路Blumlein 脉冲形成线实验。结果表明:研制基于固态平板传输线、光导开关以及激光二极管触发系统的紧凑型脉冲功率具有可行性,负载上获得了超过20 kV 的高压脉冲输出。
脉冲功率技术是将脉冲能量进行压缩,获得高功率、短脉冲的技术,是应军事和民用需求发展起来的新兴技术。脉冲功率技术不但在高功率微波、加速器、强激光以及材料改性等军事领域具有重要作用,而且在生物医疗、食品灭菌、污水处理等民用技术领域也具有优势。目前大多数实用脉冲功率系统装置都存在体积庞大、笨重的缺点,研制轻便、紧凑、高重复频率脉冲功率装置是该领域技术必然趋势。国外开展了较多的基于堆叠式Blumlein脉冲形成线的紧凑型固态脉冲功率研究。F Davanloo 等研制了功率为50 MW~70 MW,重复频率为1 Hz~300 Hz的堆叠式Blumlein 脉冲发生器,在匹配负载上获得了超过80 kV 的高压脉冲。M Joler 开展了基于平板Blumlein脉冲形成线的紧凑型脉冲功率系统的优化设计与分析。G J Caporaso 等开展了介质壁加速器中堆叠式Blumlein紧凑型脉冲功率的研究]。近年来,国内也开展了基于铁电陶瓷、高介电常数复合材料的固态传输线的初步研究。这些研究都表明,基于固态Blumlein 脉冲形成线是研制紧凑型脉冲功率源的主要方法。由于固态传输线具有高介电常数和击穿场强(即具有高储能密度),同时兼具低介电损耗和高电阻率等优点,因此基于固态平板传输线的脉冲功率源装置本身具有轻便、紧凑等优点。本文开展了基于GaAs 光导开关和陶瓷平板传输线的固态脉冲功率技术研究,单路固态Blumlein 线在失配设计时可输出超过20 kV 脉冲电压,GaAs 光导开关的非线性导通容易导致光导开关热击穿损坏。
更多详细内容请见附件
基于光导开关和平板线的固态脉冲功率技术_谌怡.pdf



“如果发现本网站发布的资讯影响到您的版权,可以联系本站删除!同时欢迎来本站投稿!

本周热门资讯排行

 
在线客服