阳加速器新磁绝缘传输线的设计与检验.pdfVIP

　第 17 卷 　第 6 期 强 激 光 与 粒 子 束 Vol . 17 ,No . 6 　 　2005 年 6 月 H I GH PO W ER L A SER AND PA R TICL E B EA M S J un . ,2005 　 文章编号 : 　100 14322 (2005) 阳加速器新磁绝缘传输线的设计与检验 宋盛义 , 　顾元朝 , 　周荣国, 　卫 　兵 , 　韩文辉 , 　杨 　亮 , 　王 　雄 , 　谢卫平 ( 中国工程物理研究院 流体物理研究所 冲击波物理与爆轰物理实验室, 四川 绵阳 62 1900) ( ) 　　摘 　要 : 　介绍了阳加速器新磁绝缘传输线 M ITL 的物理设计及实验检验 。在缩短 M ITL 整体长度及 绝缘环宽度的同时 ,将原结构改成以共顶点同轴圆锥段为主体的新结构 ,使阴极表面 、绝缘环及三相点满足电 场设计要求 ,最小磁绝缘电流较原结构有所降低 ,将结构电感从原来的 70 . 9 n H 减小到 3 1. 7 n H 。利用短路实 验及丝阵内爆实验对新 M ITL 进行了检验 ,结果表明新 M ITL 的性能指标有所提高 。 　　关键词 : 　阳加速器 ; 　磁绝缘传输线 ; 　短路实验 ; 　丝阵内爆 　　中图分类号 : 　 TL 50 1 　　　　文献标识码 : 　A μ 　　阳加速器是俄罗斯库恰尔托夫研究所为设计 A ngra5 而研制的原型样机 。Mar x 电容器为 0 . 4 F/ 100 kV 、标称储能 308 kJ (246 . 4 kJ ) 、标称电压 2 . 8 MV 。阳加速器最初设计包括高阻抗和低阻抗两种运行模式 。 其中低阻抗运行模式的传输线阻抗为 2 Ω( 后改为变阻抗水线 ,输出阻抗 0 . 5 Ω) ,设计最大输出电流为 14 MA ,但在进行箍缩实验时实际输出的最大电流只有 400 kA 。在分析诸多原因之后认为 ,真空区电感过大 ,从 而导致电流上升沿变长是可能的原因之一 。因此改变真空结构 、设计新的 M I TL 成为提高输出电流的可选方 案 。 1 　设计方法 1 . 1 　原则与技术途径 　　设计新的阳加速器 M I TL 以减小原结构的电感为主要 目的 ,将涉及到水线输出端 、绝缘环 、真空内外筒及 真空泵的改变 ,新结构必须使特殊部位的电场强度满足限定要求 ;必须满足限定脉冲条件下的磁绝缘准则 ;尽 量减少需要改造的部件 , 以降低改造的工程难度 ,并保留进一步改造的可行性 。 　　技术途径是先完成物理设计 ,再进行结构设计 、机械加工及装配调试 ,最后进行实验检验并进行设计修正 。 1. 2 　MITL 结构 　　阳加速器的真空部分是同轴形结构 。图 1 是原结构的示意图及参数 ,主要构件有绝缘环隔板 、阳极外筒 、 ( Ω) 阴极内筒 。隔板左边为变阻抗水线 左端口阻抗 0 . 5 ;右边是真空 M I TL 。 Fig . 1 　For mer st ruct ure of Yang accelerator’s M I TL . (a) it s 3D st ruct ure (3/ 4 section) , wit h a t ap ered section of it s right end omit t ed , (b) it s