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快前沿mini-Marx发生器研制

强激光与粒子束 2011年第5期23卷 1413-1416页

作者：梁川曹科峰章林文张振涛王晓吴红光中国工程物理研究院流体物理研究所四川绵阳621900

介绍了mini-Marx发生器的工作原理,总结了快mini-Marx发生器的设计原则。设计了一台10级单极性同轴结构的mini-Marx发生器。设计上将火花开关排成一排,借用前级开关强烈的紫外光以预电离下一级火花开关从而达到可靠运行,利用开关与屏蔽... 详细信息

介绍了mini-Marx发生器的工作原理,总结了快mini-Marx发生器的设计原则。设计了一台10级单极性同轴结构的mini-Marx发生器。设计上将火花开关排成一排,借用前级开关强烈的紫外光以预电离下一级火花开关从而达到可靠运行,利用开关与屏蔽外筒间的结构电容来锐化高压脉冲的输出,同时采用紧凑性、低电感设计来获得快前沿的输出。发生器储能70 J,在70Ω负载上获得了前沿6 ns、脉宽40 ns、幅度210kV的高压脉冲。实验结果表明设计合理可行,达到了脉冲功率系统的小型化设计、获得了快前沿高幅度的高压脉冲。很好地满足了脉冲功率系统对快前沿高压脉冲的需求。用它直接驱动闪光X射线二极管,在距光源25 cm处获得了剂量大于7.7×10-6C/kg的闪光X射线。

关键词： mini-Marx发生器快前沿脉冲功率技术低电感设计

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直线感应加速器用光阴极实验研究

强激光与粒子束 2010年第3期22卷 583-586页

作者：张篁陈德彪江孝国夏连胜刘星光谌怡章林文中国工程物理研究院流体物理研究所四川绵阳621900

通过适当地改造2 MeV注入器实验平台,使系统具备了开展光阴极研究的能力,主要的改动有:将观察窗材料改为石英,增加266 nm固体激光器,对原有的时序控制方式进行修改以满足同步触发方面的要求。研究的阴极材料为含钪储备式热阴极,实验中... 详细信息

通过适当地改造2 MeV注入器实验平台,使系统具备了开展光阴极研究的能力,主要的改动有:将观察窗材料改为石英,增加266 nm固体激光器,对原有的时序控制方式进行修改以满足同步触发方面的要求。研究的阴极材料为含钪储备式热阴极,实验中最高加热到了740℃,观测到了光电发射和光致等离子体发射现象,最大的激光功率密度为1.3 MW/cm2,最大发射电流密度约为16 A/cm2,光电发射的量子效率约为0.05‰。

关键词：直线感应加速器光阴极固体激光器储备式热阴极等离子体

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玻璃陶瓷Blumlein线的传输特性

强激光与粒子束 2014年第4期26卷 139-142页

作者：刘毅夏连胜谌怡王卫石金水章林文中国工程物理研究院流体物理研究所四川绵阳621900

研究了以不同电极宽度的玻璃陶瓷平板传输线所搭建的Blumlein线传输特性。为获得高压快脉冲输出,实验采用了正失配负载以及通过激光二极管触发的高工作场强光导开关。在几种不同电极宽度的平板Blumlein脉冲形成线实验中获得了具有平顶... 详细信息

研究了以不同电极宽度的玻璃陶瓷平板传输线所搭建的Blumlein线传输特性。为获得高压快脉冲输出,实验采用了正失配负载以及通过激光二极管触发的高工作场强光导开关。在几种不同电极宽度的平板Blumlein脉冲形成线实验中获得了具有平顶的脉宽9ns的高压脉冲,脉冲幅值可达20kV以上;由于开关偏置电压较低,导致开关内阻变大,输出效率变低。

关键词：玻璃陶瓷 Blumlein线电极宽度输出特性开关内阻

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低能质子束脉冲踢束器的物理设计

强激光与粒子束 2013年第11期25卷 2999-3003页

作者：张篁朱隽任海涛夏连胜章林文彭士香刘克新中国工程物理研究院流体物理研究所四川绵阳621900 北京大学物理学院北京100871

电子回旋共振(ECR)质子源产生的脉冲质子束脉宽通常在ms或亚ms量级,高梯度加速结构要求注入的质子束脉宽为100ns或更短,需要一个脉冲踢束器将大部分不需要的束流踢开,留下所需的短脉冲质子束。设计的踢束器采用静电偏转方法,针对在研EC... 详细信息

电子回旋共振(ECR)质子源产生的脉冲质子束脉宽通常在ms或亚ms量级,高梯度加速结构要求注入的质子束脉宽为100ns或更短,需要一个脉冲踢束器将大部分不需要的束流踢开,留下所需的短脉冲质子束。设计的踢束器采用静电偏转方法,针对在研ECR质子源的束流参数,设计了脉冲踢束器的结构尺寸,使用ANSYS软件计算了踢束器的静电场分布情况,利用软件内置的CMATRIX宏提取了结构电容的数据,给出了对脉冲踢束电源的参数要求,讨论了踢束脉冲上升沿和产生的束流脉冲上升沿的对应关系。

关键词：脉冲踢束器质子源静电场计算电容计算脉冲电源

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测量离子束横向截面的闪烁体屏的热分析

强激光与粒子束 2018年第9期30卷 60-65页

作者：王小胡李嘉辉杨振龙继东章林文西南科技大学国防科技学院四川绵阳621010 西南科技大学核废物与环境安全国防重点学科实验室四川绵阳621010 中国工程物理研究院流体物理研究所四川绵阳621900

针对基于闪烁屏-CCD(电荷耦合元件)相机的氘离子束横向强度分布测量系统,利用ANSYS软件模拟计算了在直流及脉冲模式下,能量100keV、束斑直径3 mm氘离子轰击造成的Al_2O_3,SiO_2以及锗酸铋(BGO)三种候选闪烁体材料的表面温度变化。结果表... 详细信息

针对基于闪烁屏-CCD(电荷耦合元件)相机的氘离子束横向强度分布测量系统,利用ANSYS软件模拟计算了在直流及脉冲模式下,能量100keV、束斑直径3 mm氘离子轰击造成的Al_2O_3,SiO_2以及锗酸铋(BGO)三种候选闪烁体材料的表面温度变化。结果表明,在30μA的直流氘离子束轰击下,闪烁体表面温度随辐照时间急剧地升高。持续时间10 min的氘离子束轰击将使三种材料前表面的温度分别升高131,234和649℃。对于峰值流强30μA、重复频率1Hz、脉宽5μs的重复频率脉冲氘离子束,每个脉冲引起的三种闪烁屏表面的温度升高均小于0.05℃,且长时间的离子辐照基本不会造成闪烁屏的表面温度有明显的升高。对于脉宽5μs的单脉冲氘离子束,三种材料的表面温度均随离子流强近似呈线性地增加。在单脉冲模式下,Al_2O_3,SiO_2以及BGO闪烁屏能允许的最高离子流强分别为2.32,1.08和0.72A,超过此流强其表面温度将达到熔点。

关键词：离子束束流截面闪烁体热效应

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用于磁压剪技术的10T准静态磁场发生器

强激光与粒子束 2013年第8期25卷 2152-2156页

作者：陈学秒王桂吉章林文唐小松马骁税荣杰胥超中国工程物理研究院流体物理研究所四川绵阳621900

基于理论分析和数值模拟,建立了一种用于磁驱动压剪加载中产生纯剪切力的准静态磁场发生器,由4台0.5 mF/15 kV的储能电容器并联而成,通过15 kV/30 kA的半导体硅堆开关,向一对磁体线圈放电,进行模拟分析和实验测试。装置在充电9 kV时,在... 详细信息

基于理论分析和数值模拟,建立了一种用于磁驱动压剪加载中产生纯剪切力的准静态磁场发生器,由4台0.5 mF/15 kV的储能电容器并联而成,通过15 kV/30 kA的半导体硅堆开关,向一对磁体线圈放电,进行模拟分析和实验测试。装置在充电9 kV时,在样品区域获得了上升时间1.34 ms的10 T准静态磁场。测试和分析结果表明在半径7 mm区域内磁场分布不均匀性小于2%,满足磁压剪实验要求。

关键词：磁压剪准静态磁场磁场均匀性脉冲功率发生装置

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便携式150kV闪光X光源研制及应用

强激光与粒子束 2014年第4期26卷 220-223页

作者：梁川席璐璘周林许泽平李正宏章林文中国工程物理研究院核物理与化学研究所四川绵阳621900 成都航空职业技术学院成都610100 中国工程物理研究院流体物理研究所四川绵阳621900

基于快前沿Mini-Marx发生器拓扑结构和冷阴极反射靶真空X射线二极管一体化设计研发出了紧凑型便携式150 kV闪光X光源系统.介绍了设计的Mini-Marx发生器和闪光X光二极管,给出了相应的实验结果.该闪光X光源系统获得了距光源25 cm处剂量大... 详细信息

基于快前沿Mini-Marx发生器拓扑结构和冷阴极反射靶真空X射线二极管一体化设计研发出了紧凑型便携式150 kV闪光X光源系统.介绍了设计的Mini-Marx发生器和闪光X光二极管,给出了相应的实验结果.该闪光X光源系统获得了距光源25 cm处剂量大于7.7×10-6 C/kg、1 m处穿透铝大于60mm、焦斑1～3 mm可调的闪光X射线.该闪光X光源和成像单元组成的闪光照相具有系统体积小、运行可靠的特点.

关键词：便携式闪光X光源 Mini-Marx发生器闪光照相 X射线数字化成像

热辐射等效方法计算分子流状态下真空管道的传输几率

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真空科学与技术学报 2016年第9期36卷 981-986页

作者：张篁杨安民谌怡赵良超章林文刘克新北京大学物理学院重离子物理研究所北京100871 中国工程物理研究院流体物理研究所绵阳621900

真空模拟软件大多是基于蒙特卡罗法开发,尚缺少成熟的商业软件。基于热辐射和真空分子流物理机理上的相似性,可以采用热辐射等效来模拟真空分子流。本文利用理想气体状态方程和分子运动论推导出了利用热辐射模拟进行真空管道传输几率计... 详细信息

真空模拟软件大多是基于蒙特卡罗法开发,尚缺少成熟的商业软件。基于热辐射和真空分子流物理机理上的相似性,可以采用热辐射等效来模拟真空分子流。本文利用理想气体状态方程和分子运动论推导出了利用热辐射模拟进行真空管道传输几率计算的公式,利用ANSYS软件进行了二维和三维的热辐射模拟,利用公式计算得到的圆柱管和圆截面直角弯管传输几率和文献基本相符。此外针对二维模拟还分析了不同参数和网格尺寸对计算结果的影响。由于商业软件计算的便利性,热辐射等效方法可以高效地完成复杂模型的分析,为传输几率计算提供一种新的选择。

关键词：分子流流导传输几率热辐射模拟

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固态高压脉冲形成线研究

强激光与粒子束 2009年第7期21卷 1111-1114页

作者：夏连胜陈德彪张篁刘星光石金水李劲章林文邓建军中国工程物理研究院流体物理研究所四川绵阳621900

为了实现高压脉冲形成线小型化,开展了平板固态脉冲形成线研究。实验研究了两种作为储能介质的固态材料的高压体击穿特性、沿面闪络特性和频率响应特性,一种是特种复合材料,其相对介电常数在50-250之间,另一种是功能陶瓷,其相对介电常数... 详细信息

为了实现高压脉冲形成线小型化,开展了平板固态脉冲形成线研究。实验研究了两种作为储能介质的固态材料的高压体击穿特性、沿面闪络特性和频率响应特性,一种是特种复合材料,其相对介电常数在50-250之间,另一种是功能陶瓷,其相对介电常数在200-1 000之间。在此基础上,研制了两种平板固态脉冲形成线。特种复合介质固态脉冲形成线试验电压为3 kV左右,输出电压脉冲半高全宽（FWHM）可以达到58 ns;功能陶瓷介质固态脉冲形成线的试验充电电压超过120 kV,输出电压脉冲半高全宽为92 ns。

关键词：脉冲功率技术紧凑脉冲形成线特种复合介质功能陶瓷