强激光与粒子束

作者：王翔宇, 樊亚军, 乔汉青, 卢彦雷, 朱郁丰, 夏文锋, 张兴家,

关键词：Marx发生器, 小型化, 同轴结构, 波过程, 场路协同仿真,

针对Marx发生器小型化的应用需求和快前沿脉冲下Marx发生器内部存在波过程的实际情况，开展了全同轴结构Marx发生器的研制和场路协同仿真。Marx发生器采用基于环形电容器、环形开关、锥形隔离电感、轴心单边充电的全同轴结构方案，避免结构偏心带来的局部场增强效应。在CST软件中建立了Marx发生器实际结构模型，利用时变材料和场路协同仿真功能实现了充放电过程的动态仿真，仿真结果显示出快前沿脉冲下Marx发生器内部存在波过程。据此可以对绝缘设计进行优化，并分析结构参数对输出脉冲的影响。研制的5级Marx发生器体积小于0.015 m3，可在10 μs内充电至88 kV，对40 Ω传输线输出峰值电压210 kV的高压脉冲，峰值功率约1.1 GW，脉冲前沿5.3 ns，半高宽11.2 ns。

来源：2019年第11期

《强激光与粒子束》期刊编辑部

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