感应电压叠加器中水介质开关脉冲自击穿特性.pdfVIP

第 卷第 期 强 激 光 与 粒 子 束 ， ２１ １ Ｖｏｌ．２１ Ｎｏ．１ 　 　 年 月 ， ２００９ １ ＨＩＧＨ ＰＯＷＥＲＬＡＳＥＲＡＮＤＰＡＲＴＩＣＬＥＢＥＡＭＳ Ｊａｎ． ２００９ 　 　 文章编号： （ ） １００１４３２２２００９０１０１４７０５ 　 感应电压叠加器中水介质开关脉冲自击穿特性 尹佳辉， 孙凤举， 邱爱慈， 杨海亮， 曾江涛， 梁天学， 黄建军 　 　 　 　 　 　 （西北核技术研究所，西安 ７１００２４） 摘 要： 设计了应用于感应电压叠加器中的水介质主开关与峰化开关，主开关的电极结构为“平板 环  　　 　 　 型”，峰化开关的电极结构为“环型”。研究了开关在 ３００ｎｓ脉冲电压下的自击穿特性，给出了不同工作电压下 开关的间隙距离。实验结果表明，主开关与峰化开关的结构合理、击穿特性稳定、相互配合良好，峰化开关可以 有效地峰化主脉冲，降低预脉冲的幅值。主开关的实验结果同时验证了Ｍａｒｔｉｎ经验公式的适用性。 关键词： 感应电压叠加器； ＭＶ级开关； 自击穿特性； 主开关； 峰化开关； 预脉冲 　　 　 　 　 　 　 　 中图分类号： ＴＭ８３６ 文献标志码： Ａ 　　 　 　　　　 　 去离子水在脉冲电压下具有良好的绝缘特性，其相对介电常数较高（约为 ），造价便宜，处理起来也容 ８０ 　　 易，而且水介质开关的结构简单，间隙距离的调节及与两端传输线连接方便，导通电感小，在百 脉冲电压下 ｎｓ ［ ］ １６ 击穿特性稳定，因此去离子水及水介质开关在低阻抗脉冲功率装置中应用普遍 。如美国物理国际公司设计 的ＥＡＧＬＥ装置，采用了二次反射开关，脉冲充电线开关与形成线开关均为分离式多针场增强水开关，开关带 ［，］ ［］ ２７ ８ 有屏蔽电极结构，能够有效降低预脉冲 。 装置形成线与输出线后也采用了多针水介质开关 。在西北 ＺＲ 核技术研究所新建立的感应电压叠加器（ ， ）中，采用了水介质自击穿开关作为脉冲 ｉｎｄｕｃ