高功率脈衝技術是一種使用高電壓、大電流、高功率的脈短沖技術。
基本介紹
簡介,高功率脈衝系統工作原理,高功率脈衝發生器,
簡介
研究高電壓、大電流、高功率短脈衝的產生和套用的技術。最初是應材料回響實驗、閃光X 射線照相及模擬核武器效應的需要而出現的。1962年英國核武器研究中心的J.C.馬丁成功地將已有的Marx發生器與傳輸線技術結合起來,產生了持續時間短達納秒的高功率脈衝,從而開闢了這一嶄新的領域。隨之，高技術領域如受控熱核聚變研究、高功率粒子束、大功率雷射、高功率相干輻射源技術的發展以及定向束能武器、電磁軌道炮的研製都對高功率脈衝技術的發展提出了新的要求，希望有高重複頻率、長壽命的高功率脈衝出現。所以，高功率脈衝技術成為80年代極為活躍的研究領域之一。
高功率脈衝技術
高功率脈衝技術高功率脈衝系統工作原理
高功率脈衝系統的主要參量有:脈衝電流（千焦～吉焦）,脈衝功率（吉瓦～太瓦），脈衝電流（千安～兆安），脈衝寬度（微秒～納秒），脈衝電壓。 高功率脈衝系統工作原理如圖1所示。先將從低功率能源中獲得的能量儲存起來，然後將這些能量經高功率脈衝發生器轉變成高功率脈衝，並傳給負載。由一定的能量所轉換成的脈衝持續時間愈短，在負載上得到的功率愈高。能源（如DC充電裝置）所提供的可以是電能、磁能、化學能或其他形式的能（如巨型飛輪轉動的動能），但大多數情況下是電能。
高功率脈衝技術
高功率脈衝技術高功率脈衝發生器
用得較多的是Marx發生器或電容器組。Marx發生器和脈衝形成迴路，共同組成高功率脈衝發生器,又稱脈衝發電機（圖2）。圖中電源對衝擊電壓發生器的電容C充電；間隙G（或稱開關）動作後電容器串連，在末級引出端P 產生很高的電壓U，U加在脈衝形成線上。脈衝形成線由特殊設計的傳輸線和高壓開關組成。它的主要作用是將衝擊電壓發生器形成的脈衝進一步壓縮,以提高輸出功率的水平。負載可以是強X射線二極體，或者是被加速的電子束、離子束等。這樣的典型系統通常可使初始功率提高几千萬倍。 80年代建在英國的歐洲聯合環(托卡馬克裝置)，由脈衝發電機提供脈衝大電流。脈衝發電機由兩台各帶有9米直徑、重量為775噸的大飛輪的發電機組成。發電機由8.8 兆瓦的電動機驅動，大飛輪用來儲存準備提供產生大功率脈衝的能量。每隔10分鐘脈衝發電機可以產生一個持續25秒左右的500萬安大電流脈衝。
高功率脈衝技術
高功率脈衝技術