[發(fā)明專利]一種納秒前沿雙極性高壓脈沖產(chǎn)生裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811583411.2
• 申請日: 2018-12-24
• 公開（公告）號: CN109672358B
• 公開（公告）日: 2020-04-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 謝霖?zé)?/a>;王海洋;孫楚昱;張國偉;何小平;賈偉;李俊娜;陳志強(qiáng);郭帆;金廷軍;何燕
• 申請（專利權(quán)）人: 西北核技術(shù)研究所
• 主分類號: H02M9/04
• 分類號: H02M9/04;H03K3/57
• 代理公司: 西安智邦專利商標(biāo)代理有限公司 61211
• 代理人: 唐沛

本發(fā)明涉及一種納秒前沿雙極性高壓脈沖產(chǎn)生裝置。該裝置采用電容直接放電的方式可以產(chǎn)生納秒前沿雙極性高壓脈沖，附屬設(shè)備少，結(jié)構(gòu)簡單，且雙極性高壓脈沖的同步時(shí)延為納秒級。該裝置主要包括絕緣腔室、安裝在絕緣腔室內(nèi)的正極性儲(chǔ)能電容、負(fù)極性儲(chǔ)能電容、用于對三電極開關(guān)內(nèi)進(jìn)行充放氣的三電極開關(guān)充氣氣嘴、用于對絕緣腔室充氣的腔體充氣氣嘴；通過降低三電極開關(guān)的氣壓，使得氣體間隙導(dǎo)通，從而分別產(chǎn)生一個(gè)負(fù)極性高壓脈沖和正極性高壓脈沖。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種脈沖產(chǎn)生裝置，具體涉及一種納秒前沿雙極性高壓脈沖產(chǎn)生裝置。

背景技術(shù)

快前沿高壓脈沖可用于直接驅(qū)動(dòng)負(fù)載，也可作為輸出更高電壓脈沖功率系統(tǒng)的觸發(fā)器。在新興技術(shù)產(chǎn)業(yè)(環(huán)境保護(hù)、輻射消毒、輻射刻蝕)和高新技術(shù)武器(強(qiáng)脈沖激光、高功率微波、電磁脈沖武器)等方面發(fā)揮著日益重要的作用。

為了獲得雙極性高壓脈沖，目前現(xiàn)有的方式是采用Marx發(fā)生器和脈沖變壓器的方式產(chǎn)生。采用脈沖變壓器的方式產(chǎn)生可以產(chǎn)生雙極性高壓脈沖，但是需要的大量的附屬設(shè)備才能實(shí)現(xiàn)，使得整個(gè)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本增加。利用Marx發(fā)生器產(chǎn)生快前沿雙極性高壓脈沖時(shí)，同步時(shí)延很長(至少為百納秒以上，抖動(dòng)也在十幾納秒以上)，無法實(shí)現(xiàn)同步獲取。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決背景技術(shù)中的問題，本發(fā)明提出了一種附屬設(shè)備少，結(jié)構(gòu)簡單的納秒前沿高壓脈沖產(chǎn)生裝置，其采用電容直接放電的方式可以產(chǎn)生納秒前沿雙極性高壓脈沖，且雙極性高壓脈沖的同步時(shí)延小于5納秒。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案：

本發(fā)明提供了一種納秒前沿雙極性高壓脈沖產(chǎn)生裝置，包括同軸筒體、上蓋板、下蓋板、正極性儲(chǔ)能電容、正極性電壓充電轉(zhuǎn)接板、正極性充電電纜安裝絕緣件、開關(guān)與正極性充電儲(chǔ)能電容連接件、三電極開關(guān)、開關(guān)與負(fù)極性充電儲(chǔ)能電容連接件、負(fù)極性儲(chǔ)能電容、負(fù)極性電壓充電轉(zhuǎn)接板、負(fù)極性充電電纜安裝絕緣件、負(fù)極性輸出轉(zhuǎn)接板、負(fù)極性輸出電纜安裝絕緣件、正極性輸出電纜安裝絕緣件、正極性輸出轉(zhuǎn)接板、正極性充電電纜、負(fù)極性輸出同軸電纜、正極性輸出同軸電纜、負(fù)極性充電電纜、負(fù)極性輸出負(fù)載電阻、正極性輸出負(fù)載電阻、三電極開關(guān)充氣氣嘴、腔體充氣氣嘴以及高壓電源；

同軸筒體包括同軸設(shè)置的外筒體和內(nèi)筒體；

上蓋板、下蓋板分別安裝在外筒體的上端面和下端面，從而形成一個(gè)絕緣腔室；

正極性儲(chǔ)能電容、負(fù)極性儲(chǔ)能電容以及三電極開關(guān)均位于絕緣腔室內(nèi)；

下蓋板上插裝正極性充電電纜安裝絕緣件、負(fù)極性輸出電纜安裝絕緣件、正極性輸出電纜安裝絕緣件以及負(fù)極性充電電纜安裝絕緣件；

正極性電壓充電轉(zhuǎn)接板一端與正極性儲(chǔ)能電容輸入端連接，另一端與正極性充電電纜安裝絕緣件連接；

負(fù)極性電壓充電轉(zhuǎn)接板一端與負(fù)極性儲(chǔ)能電容輸入端連接，另一端與負(fù)極性充電電纜安裝絕緣件連接；

負(fù)極性輸出轉(zhuǎn)接板一端與正極性儲(chǔ)能電容輸出端連接，另一端與負(fù)極性輸出電纜安裝絕緣件連接；

正極性輸出轉(zhuǎn)接板一端與負(fù)極性儲(chǔ)能電容輸出端連接，另一端與正極性輸出電纜安裝絕緣件連接；

三電極開關(guān)正電極通過開關(guān)與正極性充電儲(chǔ)能電容連接件與正極性儲(chǔ)能電容輸入端連接，三電極開關(guān)負(fù)電極通過開關(guān)與負(fù)極性充電儲(chǔ)能電容連接件與負(fù)極性儲(chǔ)能電容輸入端連接，三電極開關(guān)充氣氣嘴位于上蓋板上，通過氣管與三電極開關(guān)連通，通過三電極開關(guān)充氣氣嘴充放氣控制三電極開關(guān)的氣壓；

負(fù)極性輸出負(fù)載電阻固定于負(fù)極性輸出轉(zhuǎn)接板與下蓋板之間，正極性輸出負(fù)載電阻固定于正極性輸出轉(zhuǎn)接板與下蓋板之間；

正極性充電電纜安裝于正極性充電電纜安裝絕緣件內(nèi)，其一端與正極性電壓充電轉(zhuǎn)接板連接，另一端與高壓電源連接；