基于LTD技术900kA的Z箍缩驱动器设计-太赫兹科学与电子信息学报.PDFVIP

第 15 卷 第 3 期 太赫兹科学与电子信息学报 Vo1.15，No.3 2017 年 6 月 Journal of Terahertz Science and Electronic Information Technology Jun.，2017 文章编号：2095-4980(2017)03-0513-05 基于 LTD 技术 900 kA 的 Z 箍缩驱动器设计 周 林，李正宏，梁 川，李名加，王 真，朱成银，蔡易平，杨 军 ( 中国工程物理研究院 核物理与化学研究所，四川 绵阳 621999) 摘 要 ：介绍了一种用于丝阵 Z 箍缩(Z-pinch) 内爆实验研究的脉冲放电模块的设计。模块基 于直线型变压器驱动器(LTD)技术，包含 34 个放电支路，通过 4 个铁基非晶磁芯耦合。每支路由 2 个 40 nF 电容器和 1 只 4 间隙串联气体开关组成，回路电感为 220 nH 。设计了水电阻负载检验 模块输出性能，在匹配状态下，负载上的输出电流峰值 916 kA ，上升时间 99.8 ns 。设计了磁绝缘 传输线将输出脉冲传输至 Z-pinch 丝阵负载，并利用“零维模型”对 LTD 模块和负载的耦合放电 进行了模拟计算。结果显示，丝阵负载上的放电电流峰值可达 960 kA ，上升时间为 114 ns。 关键词 ：直线型变压器驱动器(LTD) ；磁绝缘传输线(MITL) ；Z 箍缩(Z-pinch) 中图分类号 ：TN78 ；TL51 文献标志码 ：A doi ：10.11805/TKYDA201703.0513 Design of a 900 kA LTD accelerator for wire-array Z-pinch experiments ZHOU Lin，LI Zhenghong，LIANG Chuan，LI Mingjia，WANG Zhen，ZHU Chengyin，CAI Yiping，YANG Jun (Institution of Nuclear Physics and Chemistry ，China Academy of Engineering Physics，Mianyang Sichuan 621999，China) Abstract： A design of a pulsed discharge cavity for Z-pinch wire-array implosion experiments on basis of the Linear Transformer Driver(LTD) technology is presented. The cavity is consisted of 34 bricks, which are coupled through 4 Matglas toroidal cores. Each brick has two 40 nF capacitors and a gas switch with 4 gaps in series, and the loop inductance is 220 nH. The cavity can generate a 916 kA, 99.8 ns pulse to the matched resistance making of water resistors. A magnetically insulated transmission line is designed to transmit the pulse from the LTD cavity to a wire