闪光二号加速器气体主开关同步触发系统

图 １ 触 发 系 统
同步控 制过 程包 括 同步信 号 的获取 、 形处 理 、 整 快速 比较 电路 和前 级 快 脉 冲 的形 成 ； 压 脉 冲形 成 部分 主 高 要 由三 级逐 级放 大 触发 系统 构成 ， 其最 后 一 级 采 用 气 体开 关 （ 出 １ ０ｋ 高 压 脉 冲 ） 输 ０ Ｖ 。整 个 系 统 的 工作 过 程
＊ 收 稿 日期 ：０ ６１—０ ２ ０ —２３ ； 修 订 日期 ：０ ７０ 一１ ２０ —４Ｏ 作者简介 ： 杨 莉 （ ９ ６ ） 女 ， 士研 究 生 ， 事 脉 冲功 率 技 术 研 究 与 应 用 ；ｙｎ ｌ ６ ７ １ ３ ｃｍ。 １７一 ， 硕 从 ａｇｉ ４ ＠ ６ ．ｏ ７
是： 获取 Ｍａｘ发 生 器对 形成线 充 电信号 ， 该信 号 进 行 滤 波整 形 ， 据设 置 的 比较 电位 并 通 过 比较 电路 获 得 ｒ 对 根
形成 线 开 始充 电后 ６ ｓ的时 间点 ， ０ｎ 比较 电路 输 出信 号 触发 前 级 触发 电路 ， 级 触 发 脉 冲 触发 高 压 脉 冲触 发 前 器， 最后 由高 压 脉 冲触发 器触发 气体 主开 关 。
系统 以实 现 主开关 与 Ｍａｘ发生 器 的延 时 同 步工作 。根据 Ｍａｘ发 生器 对形 成 线 充 电时 间和气 体 主 开关 对触 ｒ ｒ
发 电压 的要 求 ， 们提 出 同步触发 系统输 出触 发 电压 幅值 １ ０ｋ 前沿 １ ｌ、 步触 发 系 统 延 时小 于 ８ ０Ｆ 我 ０ Ｖ、 ０ｒ 同 Ｓ ０ Ｓ Ｉ
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第 １卷 ９
第 ６期
强 激 光 与 粒 子 束
ＨＩ ＧＨ ＰＯＷ ＥＲ ＡＳ Ｌ ＥＲ ＡＮＤ ＰＡＲＴＩ Ｅ ＣＬ ＢＥＡＭ Ｓ
Ｖｏ ．１ Ｎｏ ６ １ ９， ．
２０ ０ ７年 ６月
Ｊ ｎ ２ ０ ｕ ．， ０ ７
中 图 分 类 号 ： Ｔ ８ Ｎ７ ２ 文献 标 识 码 ： Ａ
随着 脉冲 功率 技术 的不 断发展 ， 已实现 多 台 ＴＷ 级 强 流脉 冲 电子 束 加 速器 并联 运 行 以获得 更 高功 率［ ］ １。 同时在单 台加速 器 上采用 多根 水线 并联 组成 低 阻抗 形成 线 ， 用多 只 多级 多 通 道气 体开 关 并 联作 为 主 开关 在 采 国外 已得 到 成功应 用 ［ 。多级 多通道 气体 开关 一 般需 要外 加触 发 脉冲 ， ３ ］ 以保 证 多个 开关 的 同步运 行 ， 就对 触 这 发器 提 出 了较 高 的要 求 ， 即触发 器要 有较 小 的抖 动和 较大 的触 发范 围。 闪光 二 号加 速 器现采 用 ３根 水形 成线 ， 根水 形 成线 采用 １个 ＭＶ 级多 级多 通道 气 体开关 Ｌ ， 每 ４ 为确保 ３ ］ 个 气体 开关 同时动作 ， 要 在 气 体 主 开 关 与 Ｍａ ｘ发 生 器 之 间 实 现 延 时 同步 触 发 。主 开 关 工作 电 压 一 般 选 在 需 ｒ Ｍａｘ发 生 器对形 成 线充 电 电压 幅值 的 ９ ～ ９ 。为保 证 加 速 器工 作 的稳 定 性 ， ｒ Ｏ ５ 需要 选 择 合 适 的 同步 触发
冲 产 生 。通 过 对 同 步信 号 的 整形 处 理 ， 决 了 发 生 器 电 流 上 的 高 频 信 号 干 扰 问题 ； 过 快 速 比较 电路 和 前 级 脉 解 经
冲后 ， 选取 了同步信号开始工作的时 间点 ， 并形成 十几 Ｖ的触发信号 ； 高压脉 冲形成部 分 主开 关采用 场畸变结
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强 激 光 与 粒 子 柬
第 １ 卷 ９
合 预 电离 的方 式 ， 结 构 的气 体 开 关 时 间 响 应 为 ５ ｓ抖 动 小 于 ５ｎ ， 足 使 用 要 求 。调 试 结 果 表 明 ： 系 统 该 ０ｎ ， ｓ满 该 输 出脉 冲 电 压 幅 值 １０ｋ 前 沿小 于 １ ｓ 系统 的 工 作 时 延 ４０ｎ ， 动 １ ． ｓ可 通 过增 加 电 缆 长 度 来 控 制 ０ Ｖ， ０ｎ ， ４ ｓ 抖 ３ ５ｎ ； 触 发 信 号 到 达 气 体 开关 的 时 刻 ， 现 气 体 主开 关 与 Ｍａｘ发 生 器 的 延 时 同 步 工 作 。 实 ｒ 关 键 词 ： 同 步 触 发 ； 触 发 器 ； 多 级 多 通 道 气 体 开关 ； 强 流脉 冲 电 子束 ； 加 速 器
摘 要 ： 设 计 并 调 试 了 闪光 二 号 加 速 器 气 体 主 开 关 同 步 触 发 系 统 。该 系 统 主 要 由 同步 控 制 部 分 和 高 压
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脉 冲形成 部分构成 。整个触发过程包括 同步信 号的引出、 整形滤波 、 快速 比较 电路传输 、 前级脉 冲形 成、 高压脉
文 章 编 号 ： １０ —３ ２ ２ ０ ） ６０ ９—４ ０ １４２ （０ ７ ０ —９７０
闪光 二 号 加 速 器 气 体 主 开关 同步 触 发 系统
杨 莉， 程 亮， 黄建军， 来定 国， 任书庆 ， 张玉英， 张永民
（ 西北 核 技 术 研究 所 ， 安 ７ ０ ２ ） 西 １ ０ ４
的设 计 目标 。
１ 同 步 触 发 系统
根 据 闪光 二号 加速 器的 工作过 程及 多级 多 通道 气体 主 开关 的工作 要 求 ， 套 同 步触 发 系 统设 计 由同步 控 本 制部分 和高 压 脉 冲形成 部分 组成 ， 图 １ 见 。
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