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双脉冲感应腔磁芯自动复位

发布时间：

2023-09-08

双脉冲感应腔磁芯自动复位

对采用电缆延时方法的双脉冲直线感应加速器组元感应腔磁芯的自动复位进行了模拟和实验研究。利用Ｐｓｐｉｃｅ软件对Ｂｌｕｍｌｅｉｎ线充电预脉冲积分的影响因素进行了模拟，将预脉冲伏秒值与主脉冲幅度之比定义为“复位脉宽”，作为评判预脉冲对感应腔磁芯复位能力的判据。不同负载情况下的高压双脉冲实验结果表明，该判据有较高的准确度，依照判据要求调节Ｂｌｕｍｌｅｉｎ线负载后，可在基本不影响主脉冲的前提下解决双脉冲感应腔磁芯的复位问题。

Ｍａｒｘ高压脉冲发生器与Ｂｌｕｍｌｅｉｎ脉冲形成线的组合是产生百ｎｓ脉宽高压脉冲的最常用方式。Ｍａｒｘ发生器产生脉宽数μｓ、幅度数百ｋＶ的高压脉冲对Ｂｌｕｍｌｅｉｎ线充电，当充电到峰值时Ｂｌｕｍｌｅｉｎ线主开关导通，可输出近似方波的短脉冲，其脉宽由Ｂｌｕｍｌｅｉｎ线的电长度决定（通常为百ｎｓ量级），幅度上等同Ｂｌｕｍｌｅｉｎ线的充电峰值，极性与充电脉冲相反。在充电时，Ｂｌｕｍｌｅｉｎ线输出端会产生与充电脉冲极性相同的泄漏电流，通常称之为充电预脉冲，由于其出现在主脉冲之前，且极性与主脉冲相反，因此，利用充电预脉冲可以在主脉冲励磁前对感应腔磁芯进行自动复位。为避免感应腔磁芯在主脉冲励磁过程中出现饱和而影响腔压波形，通常要求复位脉冲伏秒值大于等于主脉冲伏秒值。对于单脉冲直线感应加速器（ＬＩＡ），当与感应腔并联的镇流电阻满足匹配要求时，充电预脉冲将自动满足对磁芯的复位要求，这也是目前绝大多数的单脉冲ＬＩＡ均采用该方法对磁芯复位的原因。电缆延时方法可以利用单脉冲ＬＩＡ的功率系统在感应腔上得到双脉冲输出，是研制猝发双脉冲ＬＩＡ的最佳技术路线之一。但在电缆延时后，充电阶段Ｂｌｕｍｌｅｉｎ线的负载情况发生了较大的变化，从而严重影响了预脉冲对感应腔磁芯的复位效果，因此需要对双脉冲感应腔磁芯的复位问题进行进一步的研究，在调节预脉冲复位效果的同时尽量减小预脉冲对主脉冲的影响。

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