[發明專利]納秒級高壓窄脈沖和微秒級低壓寬脈沖的產生設備和方法

在審

• 申請號: 202210216054.6
• 申請日: 2022-03-07
• 公開（公告）號: CN114650036A
• 公開（公告）日: 2022-06-21
• 發明（設計）人: 趙立勝;雷原;董守龍;姚陳果;余亮
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: H03K3/57
• 分類號: H03K3/57;H02M9/04;A61B18/12
• 代理公司: 重慶縉云專利代理事務所(特殊普通合伙) 50237
• 代理人: 王翔

1.納秒級高壓窄脈沖和微秒級低壓寬脈沖的產生設備，其特征在于：包括控制檢測模塊、若干級高壓窄脈沖發生模塊、若干級低壓寬脈沖發生模塊、所述協調脈沖形成模塊。

所述控制檢測模塊控制高壓窄脈沖發生模塊和低壓寬脈沖發生模塊輸出脈沖，并調節輸出脈沖的參數；

所述高壓窄脈沖發生模塊用于向協調脈沖形成模塊輸出納秒級高壓脈沖；

所述低壓寬脈沖發生模塊用于向協調脈沖形成模塊輸出微秒級低壓脈沖；

所述協調脈沖形成模塊根據納秒級高壓脈沖和微秒級低壓脈沖形成協同脈沖，并作用于目標。

2.根據權利要求1所述的納秒級高壓窄脈沖和微秒級低壓寬脈沖的產生設備，其特征在于：還包括輸出采樣模塊；

所述輸出采樣模塊用于采集協調脈沖形成模塊輸出的協同脈沖參數，并傳輸至控制檢測模塊；

所述控制檢測模塊根據協同脈沖參數調節高壓窄脈沖發生模塊和低壓寬脈沖發生模塊輸出脈沖的參數。

3.根據權利要求1所述的納秒級高壓窄脈沖和微秒級低壓寬脈沖的產生設備，其特征在于：脈沖參數包括電壓幅值和脈寬；納秒級高壓脈沖的電壓幅值范圍為0-20kV，脈寬范圍為100ns～1000ns。

4.根據權利要求1所述的納秒級高壓窄脈沖和微秒級低壓寬脈沖的產生設備，其特征在于：所述微秒級低壓脈沖的電壓幅值范圍為0-5kV，脈寬范圍20us～100us。

5.根據權利要求1所述的納秒級高壓窄脈沖和微秒級低壓寬脈沖的產生設備，其特征在于，納秒級高壓窄脈沖和微秒級低壓寬脈沖的產生設備的電路拓撲如下所示：

記低壓電源VL正極所在一端為A，負極所在一端為B，高壓電源VH正極所在一端為E，負極所在一端為F；

低壓電源VL的A端依次串聯二極管DL1、電容CL1后接地；

低壓電源VL的A端串聯二極管DL1后連接開關管SL1的漏極；開關管SL1的柵極懸空；開關管SL1的源極串聯二極管D1*的陰極；二極管D1*的陽極接地；

開關管SLm的漏極連接二極管DLm，源極連接二極管Dm*的陰極，柵極懸空；二極管Dm*的陽極連接二極管D(m-1)的陰極；m＝2,3，…，n；n為正整數；

低壓電源VL的A端依次串聯二極管DL1、二極管DL2、電容CL2后連接二極管D1*的陰極；二極管D1*的陽極接地；

二極管DLm的陽極連接二極管DL(m-1)，陰極連接二極管DL(m+1)；

電容CLm的一端連接二極管DLm的陰極，另一端連接二極管Dm*的陽極；

低壓電源VL的B端接地；

高壓電源VH的E端串聯二極管DH1的陽極；二極管DH1的陰極串聯電容CH1后連接二極管Dn*的陰極；

高壓電源VH的F端連接二極管Dn*的陰極；

二極管DH1的陰極串聯開關管SH1的漏極；開關管SH1的柵極懸空；開關管SH1的源極串聯二極管DH1*的陰極；

二極管DH1*的陽極串聯二極管Dn*的陰極；

二極管DHi的陽極串聯二極管DH(i-1)的陰極；二極管DHi的陰極串聯電容CHi后連接二極管DH(i-1)*的陰極；i＝2,3，…，j；j為正整數；

二極管DHi的陰極串聯開關管SHi的漏極；開關管SHi的柵極懸空；開關管SHi的源極串聯二極管DHi*的陰極；二極管DHi*的陽極串聯二極管DH(i-1)*的陰極；

二極管DHj的陰極串聯負載電阻Rx后接地。

6.根據權利要求5所述的納秒級高壓窄脈沖和微秒級低壓寬脈沖的產生設備，其特征在于，所述開關管包括MOSFET開關管。