MHz重复频率脉冲功率技术
脉冲功率技术
华中科技大学研究生课程考试答题本考生姓名李猛虎考生学号 M201371361 系、年级高电压与绝缘技术2013级类别硕士考试科目脉冲功率技术考试日期 2013年12月15日脉冲功率技术是指把较小功率的能量以较长时间慢慢输入到能储存能量的设备中，然后通过动作时间在毫微秒左右的快速开关将此能量在毫微秒至微秒时间内释放到负载上，以得到极高的功率，实质上是输出功率对输入功率的放大。
脉冲功率系统中能量的储存方式有许多种，如电容储能，电感储能，脉冲电机储能以及电池储能等。
脉冲功率技术研究的技术指标为：电压1kV~10MV，电子能量0.3~15MeV（电子伏），述流大小1kA~10MA，脉冲宽度0.1~100ns，束流功率0.1~100TW，总能量：1kJ~15MJ。
脉冲功率技术的特征是：高脉冲功率，短脉冲持续时间，高电压，大电流。
脉冲功率技术，是以电气科学技术为基础，把电工新技术和高电压－大电流技术融为一体的新型学科。
脉冲功率技术在国防科研和高新技术领域有着极为重要的应用,而且现在已经越来越多地应用于工业和民用部门,它是高新技术研究的重要技术基础之一,有着极其广泛的发展和应用前景。
脉冲功率的发展历程脉冲放电现象存在于大自然。
人们最早是在20世纪30年代开始研究脉冲功率现象。
1938年，美国人Kingdon和Tanis第一次提出用高压脉冲电源放电产生微秒级脉宽的闪光X 射线；1939年，苏联人制成真空脉冲X射线管，并把闪光X 射线照相技术用于弹道学和爆轰物理学实验。
采用高压脉冲电容器并联充电、串联放电方式来获得较高电压脉冲。
第二次世界大战期间，企图将脉冲功率技术应用于军事的电磁炮和其他研究再度兴起，也促进了脉冲功率科学技术的形成和发展。
1947年，英国人A.D.Blumlien以专利的形式，把传输线波的折反射原理用于脉冲形成线，在纳秒脉冲放电方面取得了突破。
1962年，英国原子能研究中心的J.C.Martin领导的研究小组，将Marx发生器与Blumlien的专利结合起来，建造了世界上第一台强流相对论电子束加速器SOMG（3MV，50kA，30ns），脉冲功率达TW（1012W）量级，开创了高功率脉冲技术的新纪元。
物联网中的UWB是什么,UWB技术介绍
新版UWB技术介绍UWB技术使用两种方式传输数据：一种是无线收发，利用卫星信号进行传输，另一种是通过无线通信的方式传输数据。
无线收发采用的模式主要是同步、异步和自适应多址。
UWB系统是近几年来非常热门的一个技术了，在民用市场已经有很大优势了，但由于技术发展太快，现在很多都没有进行商用了，所以我们先从最新版的UWB技术开始介绍吧！一、超宽带超宽带（Ultra-wideband, UWB）是一种利用无线电信号进行数据传输的技术，是一种非授权频段的超宽带（UWB）系统。
超宽带通信系统的工作频率为1~10 GHz，波长为5~100μm，工作在C波段。
UWB具有高数据速率、低时延、穿透能力强、抗多径干扰等优点。
UWB是利用脉冲重复频率（PRS）和脉冲间隔时间（PLD）实现高速数据传输的技术。
脉冲重复频率指单位时间内脉冲发射次数，可分为连续或离散形式。
PRS可以根据频率来划分，常用的是20 MHz~100 MHz; PLD可以划分为2~4路数字信号处理模块组成；脉冲间隔时间（PL, pulse latency，即PL/PLD）主要用于实现时钟恢复等功能；脉冲重复频率与PRS有关，但更多地取决于天线形式、接收灵敏度、载波频率等因素，可通过测量PRS和PLD 的PL/DL值来计算。
二、时隙UWB技术的时隙分为两类：同步和异步。
同步时隙：同步信号使用固定时隙，每个载波接收信号，并在发送时同步它的相位和幅度；异步时隙：每个载波接收一个相位和幅度变化的正弦信号，将其解调成一个时间片，然后通过时频转换成一个时间片。
UWB系统中使用同步和异步的时隙。
由于UWB的波束窄且功率低，在对目标进行定位时通常使用UWB信号来传输数据，而不是传统的无线电系统使用多个射频天线来发射信号，而射频天线只能用于接收数据。
因此在使用UWB通信时，必须考虑发射功率问题，通常需要考虑的功率包括几个方面：首先是发射时间点选择；其次是在接收端需要设置接收器来识别是否来自目标位置；最后才是根据接收到的信号类型进行选择正确的波束。
脉冲激光二极管重复频率
脉冲激光二极管重复频率概述脉冲激光二极管重复频率是指脉冲激光二极管发射的脉冲信号的重复频率。
它是衡量脉冲激光二极管性能的一个重要指标，对于许多应用来说至关重要。
本文将从以下几个方面详细介绍脉冲激光二极管重复频率：定义、影响因素、测量方法和应用。
定义脉冲激光二极管重复频率是指脉冲激光二极管发射的脉冲信号在单位时间内重复出现的次数。
通常用赫兹（Hz）作为单位，表示每秒钟发生的次数。
影响因素1. 调制电流调制电流是控制脉冲激光二极管输出功率和波形的关键参数之一。
当调制电流增大时，输出功率也会增大，但是过大的调制电流会导致腐蚀和损坏器件。
此外，调制电流还会影响输出波形和重复频率。
2. 温度温度对于脉冲激光二极管输出功率和波形都有较大的影响。
当温度过高时，脉冲激光二极管的输出功率和波形会发生变化，从而影响重复频率。
3. 负载阻抗负载阻抗是指脉冲激光二极管输出端的电路负载阻值。
负载阻抗对于脉冲激光二极管的输出功率和波形有很大的影响，进而影响重复频率。
4. 外部环境外部环境也会对脉冲激光二极管重复频率产生影响。
例如，温度、湿度、电磁干扰等都可能导致重复频率发生变化。
测量方法1. 直接测量法直接测量法是最简单、最直接的方法之一。
该方法通过使用示波器或频谱分析仪等设备来直接观察并记录脉冲信号的重复频率。
2. 间接测量法间接测量法是通过测量其他相关参数来计算脉冲信号的重复频率。
例如，可以通过调制电流和输出功率之间的关系来计算重复频率。
应用1. 激光雷达激光雷达是一种利用激光束来探测目标的技术。
脉冲激光二极管重复频率对于激光雷达的性能有很大的影响，因为它决定了雷达的扫描速度和分辨率等参数。
2. 光通信光通信是指利用光波进行信息传输的技术。
脉冲激光二极管重复频率对于光通信系统的性能也非常重要，因为它会影响数据传输速率和误码率等参数。
3. 医疗设备脉冲激光二极管在医疗设备中也有广泛的应用。
例如，它可以用于眼科手术、皮肤美容等领域。
脉冲重复频率名词解释
脉冲重复频率名词解释
脉冲重复频率（PRF）是一种衡量一个时间内设备产生脉冲的频率的技术指标。
它表示每一个脉冲持续的时间，以及按这一频率发出的脉冲的次数。
它用于衡量一个系统、设备的动态特性，也用来测量脉冲波形信号的发射次数及发射的频率。
它可以用来测量各种不同的信号，如视频信号、声音信号等。
PRF的单位为每秒脉冲数量，也称为脉冲频率。
它可以表示为Hertz或Hz（每秒振幅变化次数）。
PRF一般分为单次PRF和多次PRF 两种类型。
单次PRF是指系统在每次发射前的冷却时间是可忽略的。
这通常发生在长时间不间断发射时，发射的频率是连续变化的。
多次PRF是指系统在每次发射前需要一个相对较长的冷却时间。
这种情况通常发生在一段时间内发射的频率是不变的，或者发射的间隔比脉冲宽度要长的情况下。
脉冲重复频率可以衡量某种发射脉冲技术的实际性能，可以用于衡量不同类型信号的发射特性。
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脉冲功率技术
目录目录 0摘要 (1)一、脉冲功率技术的发展历史及现状 (2)二、脉冲功率技术的储能技术 (4)2.1惯性储能 (4)2.1.1直流发电机 (5)2.1.2单极脉冲发电机（HPG） (5)2.1.3同步发电机 (6)2.1.4主动补偿脉冲发电机 (7)2.2电容储能 (8)2.2.1电容器组放电 (8)2.2.2电容器组放电技术要点 (8)2.3电感储能 (9)2.3.1电感与电容器储能密度比较 (9)2.3.2电感储能的缺点 (10)三、串联谐振CCPS恒流充电 (11)3.1串联谐振CCPS概述 (11)3.2串联谐振CCPS工作原理 (11)3.3串联谐振CCPS恒流充电的MATLAB仿真 (14)总结 (16)参考文献 (17)摘要所谓脉冲功率技术是指将很大的能量（通常为几百千焦耳至几十兆焦耳）储存在储能元件中通常为电容器、电感器等, 然后通过快速开关（动作时间在毫微秒左右）将此能量在毫微秒至微秒时间内释放到负载上, 以得到极高的功率（兆瓦左右）。
脉冲功率技术研究的主要内容是如何经济地和可靠地储存能量, 并将大能量和大功率有效地传输到负载上。
不断提高的能量、功率、上升时间和平顶度、重复率、稳定性和寿命的要求, 给脉冲功率技术提出了一系列的科学技术问题。
本文介绍了，给储能元件电容充电的一种恒流充电电源，分析了CCPS充电的原理以及实现问题。
关键词：脉冲功率，CCPS,恒流充电，储能技术一、脉冲功率技术的发展历史及现状脉冲功率技术（PPT,Pulsed Power Technology）正式作为一个独立的部门发展,还是近几年的事。
事实上作为脉冲功率技术基础的脉冲放电, 早就存在于大自然中。
而对脉冲放电的研究则开始于研究天然雷电特性, 以及它对输电线路、建筑物危害及其防护措施。
当时这种放电仅限于毫秒级和微秒级。
四十年代末期, 就有人开始注意到亚微秒及毫微秒级的高压强流脉冲放电形式。
但是, 一方面由于当时客观要求并不迫切；另一方面, 这样快的脉冲放电, 无论在产生技术上, 或者在测量技术上都存在着一定的困难。
脉冲功率技术的进展和应用
2 发展里程碑
➢ 1962年，英国J.C. Martin，发展了Marx+Blumlein， ns量级 ➢ 1967年，USA, Sandia，高功率粒子束，10MV,100KA,80ns ➢ 1972年，USA, Hary Diamond实验室，AURORA,14MV,
1.6MA,120ns ➢ 1978 年，USA, Sandia，PBFA-I , Fusion, 30TV, 1MJ ➢ 1986年, USA, PBFA-II, 12MV, 8.4MA, 40ns, 1014 W ➢ 1985年，俄罗斯，Kalchatov，Fusion，2MV,40MA,90ns
➢ 整体结构主要包含水、电、真空、机械、通讯、控制等组 成部分。产生的束流能量为10～12MeV，峰值功率为2.5～ 3MW，平均功率为20～25KW，能散度为±5%，重复频率为 10～500pps。
部分加速器图示 图示1 图示2 图示 3 图示4 图示5
➢ 工作原理：利用脉冲功率技术，将很大的能量储存在储能 元件--电容器中，然后通过快速开关将此能量在微秒时间 内释放到负载上, 以得到极高的峰值功率（兆瓦以上）。
自然界中的脉冲功率：简要介绍
2 常见脉冲波形
上升时间：电压峰值从 10%上升到90%所需要的 时间。
下降时间：同理。 上升时间和下降时间
主要依赖于负载阻抗。
脉冲宽度： 一般定义为底宽-在幅
值的90%处的时间宽度。
3 脉冲功率技术
脉冲功率技术是研究将很大的能量（通常为几百 千焦耳至几十兆焦耳）储存在储能元件中（通常为 电容器、电感器等）, 然后通过快速开关（动作时间 在毫微秒左右），将此能量在纳秒至微秒时间内释 放到负载上, 以得到极高的脉冲输出功率的发生器系 统及其相关技术。
最大脉冲能量和重频
最大脉冲能量和重频全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：最大脉冲能量和重频是指激光器输出脉冲的两个重要参数，是评价激光器性能的重要指标。
在激光技术领域，这两个参数的大小和稳定性直接影响着激光器的应用范围和性能优劣。
下面将详细介绍最大脉冲能量和重频的概念、影响因素以及它们在激光技术中的重要作用。
脉冲能量是指在单位时间内激光器输出的能量大小，通常以焦耳（J）为单位。
最大脉冲能量是指激光器在工作状态下能够输出的最大脉冲能量，是评价激光器功率密度和脉冲质量的重要指标。
激光器的最大脉冲能量取决于激光器的输出功率、脉冲宽度和重频等因素。
激光器输出脉冲能量的大小对于很多实际应用至关重要。
在激光切割、焊接和打孔等工艺中，较大的脉冲能量能够提高加工效率并获得更好的加工质量。
在激光导纳和惯性约束聚变等基础科学研究中，较大的脉冲能量可以产生更高的能量密度，实现非线性光学效应，从而获得更好的研究结果。
影响激光器最大脉冲能量的因素有很多，其中包括激光器的谐振腔结构、激光介质的光谱性质、激光器的泵浦方式和参数等。
谐振腔结构的设计和优化决定了激光器的输出模式和波长范围，对脉冲能量的大小和波形有重要影响。
激光介质的光谱性质决定了激光器的放大和调Q特性，直接影响脉冲能量的稳定性和可调性。
激光器的泵浦方式和参数决定了激光器的泵浦效率和输出功率，对最大脉冲能量有着直接的影响。
重频是指激光器单位时间内输出的脉冲数，通常以赫兹（Hz）为单位。
重频的大小直接影响着激光器的平均功率和输出稳定性。
在很多实际应用中，高重频可以提高激光器的加工效率和性能稳定性，但也会增加光学元件受损和冷却要求等问题。
在激光技术领域，最大脉冲能量和重频通常是相互矛盾的，激光器很难同时实现高脉冲能量和高重频。
通常在实际应用中，需要根据具体的需求和应用场景来选择最合适的脉冲能量和重频参数。
在一些需要高脉冲能量的应用中，可以选择降低重频来提高脉冲能量；而在一些要求高重频的应用中，可以牺牲一定的脉冲能量来提高重频。
脉冲激光器频率
脉冲激光器频率
脉冲激光器是一种常见的激光器类型，其所产生的激光具有非常短的
脉冲宽度和高功率。
脉冲激光器的频率是指其输出的激光脉冲在单位
时间内重复的次数，通常以赫兹（Hz）表示。
在脉冲激光器的应用中，选择合适的频率对于实现所需的功效至关重要。
脉冲激光器的频率对于其性能和应用具有决定性影响。
一般来说，脉
冲激光器的频率越高，其输出的脉冲能量越小，但重复率越高，因此
可以实现更高的平均功率和更快的工作速度。
此外，频率还与脉冲宽
度相互关系，在一定范围内，频率越高，所产生的脉冲宽度越窄。
因此，选择合适的频率可以有效地控制激光器的输出特性，以适应不同
的应用要求。
在实际应用中，脉冲激光器的频率通常是根据特定的应用需求进行选
择的。
例如，在材料加工中，需要较高的频率来实现高效的切割和加工，而在医疗和科学研究中，则通常需要较低的频率来避免对样品和
生物体的伤害。
此外，脉冲激光器的频率还受到其设计、制造和使用
条件的限制，因此需要进行精心选择和调试。
总之，脉冲激光器的频率是其性能和应用的关键参数之一。
选择合适
的频率可以改善脉冲激光器的输出特性和功效，让其在不同的应用场
景中发挥最佳的作用。
因此，在实际应用中，需要根据具体需求精心选择和调整脉冲激光器的频率，以实现最佳的效果。
脉冲激光器的重要参数
脉冲激光器的重要参数
脉冲激光器的重要指标：脉冲重复频率、峰值功率、脉冲宽度、脉冲能量、平均功率、峰值功率密度
1、激光重频：激光分两类：⼀类是连续激光，⼀类是脉冲激光。
激光重复频率是对脉冲激光⽽⾔的，指在单位时间内，有规律地输出激光的脉冲数⽬（等同于⼀秒内脉冲重复出现的次数，单位为赫兹（hz））。
重频低在⼀样的输出功率下对应的脉冲能量⾼，适合⾮线性等研究，⾼重频则在⾼速采样等领域有优势。
2、峰值功率（Peakpower）：代表着单个脉冲所能达到的最⾼功率。
单位为⽡特（W）。
3、脉冲宽度（Pulsewidth）：简称脉宽，是指单个脉冲的持续时间，因此，它是⼀个时间衡量单位，有毫秒（ms）、微秒（us）、纳秒（ns）、⽪秒（ps）、飞秒（fs）等各种量级。
量级越⼩，激光作⽤持续时间越短。
4、脉冲能量（Pulseenergy）：指的是单个脉冲携带的激光能量。
是峰值功率与脉冲宽度的乘积。
单位为焦⽿（J）。
例如当峰值功率为10千⽡，脉冲宽度为100纳秒时候，脉冲能量E=10kwX100ns=1mj。
5、平均功率（Averagepower）：是指⼀个重复周期内单位时间所输出的激光能量。
是脉冲能量与脉冲重复频率的乘积。
单位为⽡特（W）。
6、峰值功率密度（Peakpowerdensity）：是指单位⾯积内激光功率，由激光功率和激光起作⽤的⾯积共同决定的⼀项指标。
单位为⽡特/平⽅厘⽶（W/CM2）。
关于脉冲超声波的重复频率问题
关于脉冲超声波的重复频率问题为什么检测厚工件要重复频率低（是为了避免幻像波吗），检测薄工件要重复频率高？重复频率与灵敏度有什么关系？1 脉冲超声波的两个频率术语1.1 工作频率即脉冲包络线内超声波的频率，这是大家熟悉的标称频率、中心频率等相近术语，具体数值为5MHz、2.5MHz等。
1.2 重复频率即每秒发射超声脉冲的次数，又叫脉冲频率、扫描频率。
设脉冲周期为τ，则重复频率fh=1/τ。
2 关于重复频率2.1 为什么需要有重复频率？脉冲波是持续时间短、间隔时间长的波；但在检测时，又必须是重复发射的波。
这是因为：1)保持荧光屏脉冲信号有一定亮度。
脉冲频率所以叫“重复频率”，是因为前后两个脉冲时间间隔近似为τ，但它们在荧光屏上脉冲的位置却是重复的、重合的，所以重复频率越高，荧光屏脉冲亮度也越高。
荧光屏脉冲亮度低，不利于观察。
根据人眼的视觉暂留和荧光屏的荧光暂留现象，一般认为：在探头不移动时，要求产生稳定图像最少的重复频率fh 为20Hz。
2)检测期间内，探头在不停地运动，重复发来的脉冲波要保证声束扫查到应检部位的全部体积。
资料〔1〕认为：在标准规定的扫查速度下，当fh低于40Hz时，不利于实时扫查。
2.2 对重复频率的具体要求然而，重复频率并非越高越好。
重复频率高，会使荧光屏整个背景亮度高，甚至会有幻象闪烁，且还可能会导致不同脉冲信号间相互干扰。
另外，重复频率高，仪器的功耗大，携带不便，一般认为fh不大于500Hz为宜。
综合考虑上述利弊，超声仪器标准要求fh在50Hz~500Hz之间(？记忆不准，待查)。
2.3 重复频率与工件厚度的关系两个时间间隔近似为τ的脉冲，它们的影像在荧光屏上是重合的，但它们的声程差却很大。
例如横波在钢中的速度Cs=3230m/s，假定重复频率fh=500Hz，两个脉冲的声程差为6.46米。
这个声程差之少半为3m，可视为衰减小材料横波的最大理论扫描范围(即不与相邻脉冲相互干涉的范围)。
重复频率激光技术
重复频率激光技术重复频率激光技术是一种非常重要的激光加工技术，被广泛应用于各种领域，包括材料加工、生物医学、半导体制造等等。
其基本原理是通过叠加多次来自同一激光器的脉冲，从而实现高能量、高功率的输出。
该技术有着很多优点，如精度高、效率高、适用性广等等，因此受到了业界的广泛关注和应用。
重复频率激光技术的主要优点之一是其高精度。
通过对脉冲的控制，可以实现非常精细的切割和雕刻，尤其是对于一些细小的器件和产物，如微米级的生物芯片和珠宝首饰等，其应用广泛。
此外，重复频率激光技术还可以精确控制激光能量和时间，使其适用于多种不同材料的加工。
这些特性大大增加了该技术在高精度加工领域的应用前景。
另一个重要优点是其高效率。
相对于传统的脉冲激光技术，重复频率激光技术的能量转换效率更高，主要是由于其能够实现更高的能量密度和更快的加工速度。
这一特性使其在工业制造领域的应用非常广泛，尤其是在半导体、电子和装备制造等行业中。
除了上述优点外，重复频率激光技术还具有广泛的适用性。
它不仅可以用于各种材料的加工，还可以用于其他应用，如生物医学和环境监测等领域。
它可以通过调整脉冲频率和能量实现多种不同的应用，为各种行业提供了更为灵活的选择。
虽然重复频率激光技术有许多优点，但仍存在一些挑战。
例如，脉冲信号必须具有极高的稳定性和一致性，以确保生产过程中的质量和可靠性。
此外，该技术还需要适当的工艺和设备，以确保最佳的加工效果。
为了解决这些挑战，新型压电材料和精密控制系统的开发成为了当前工业界和学术界的研究重点。
综上所述，重复频率激光技术是一种非常重要的激光加工技术，具有很多优点和应用前景。
随着科技的不断发展，该技术的应用领域将会更为广泛，同时也需要不断的研究和探索，以实现最佳的加工效果和质量。
脉冲重复频率参数
脉冲重复频率参数脉冲重复频率（PRF）是雷达系统中的一个重要参数，它指的是每秒钟发射脉冲的次数。
在雷达系统中，PRF与脉冲宽度、最大探测距离等参数密切相关，并且对于雷达系统的性能和应用有着重要的影响。
一、PRF的定义PRF是指雷达发射脉冲的频率，也就是每秒钟发射多少个脉冲。
通常用赫兹（Hz）或千赫兹（kHz）来表示。
例如，一个PRF为1000 Hz 的雷达系统，表示每秒钟会发射1000个脉冲。
二、PRF与探测距离在雷达系统中，探测距离与PRF密切相关。
当探测目标距离较远时，需要使用较低的PRF来保证接收到回波信号；而当目标距离较近时，则需要使用较高的PRF来避免回波信号重叠。
三、PRF与脉冲宽度在雷达系统中，脉冲宽度和PRF也存在一定关系。
当采用较短的脉冲宽度时，可以使用更高的PRF来提高雷达系统对目标进行探测的精度。
而当采用较长的脉冲宽度时，则需要降低PRF以避免回波信号重叠。
四、PRF与雷达系统性能PRF对于雷达系统的性能和应用有着重要的影响。
较高的PRF可以提高雷达系统对目标进行探测的精度，但同时也会增加杂波干扰和能量消耗。
因此，在实际应用中需要根据具体情况选择合适的PRF。
五、PRF的应用PRF广泛应用于雷达系统中，例如在气象雷达中，可以通过调整PRF 来获取不同分辨率和探测距离下的天气信息；在航空雷达中，可以通过调整PRF来适应不同高度下飞行器对目标探测的需求。
总之，脉冲重复频率是雷达系统中一个非常重要的参数，它与探测距离、脉冲宽度、雷达系统性能等密切相关，并且在实际应用中具有广泛的应用价值。
关于脉冲重复频率和脉宽对脉冲相噪的介绍和应用
关于脉冲重复频率和脉宽对脉冲相噪的介绍和应用篇一：嘿，朋友！你知道脉冲重复频率和脉宽这俩家伙吗？它们可在好多领域里扮演着超级重要的角色呢！咱先来说说脉冲重复频率。
这就好比是一群跑步的人，每个人跑过终点线的次数，那就是脉冲重复频率啦！它越高，就好像跑步的人跑得越快、次数越多。
你想想，如果在通信领域里，脉冲重复频率高，那信息传递是不是就能更迅速、更高效？就像快递小哥送货，送得越勤，咱们收到包裹的速度就越快！再讲讲脉宽。
脉宽呢，就像是跑步的人每次冲过终点线所用的时间。
脉宽窄，就好比是短跑健将，嗖的一下就过去了；脉宽宽呢，就像是慢悠悠散步的人。
在雷达系统中，脉宽窄能让雷达的分辨率更高，就好像咱们的眼睛能更清晰地看到微小的细节。
这难道不神奇吗？比如说，在医疗领域，医生们用的那些先进设备，像超声波检查仪。
脉冲重复频率和脉宽的合理搭配，就能够让医生更准确地发现咱们身体里的小毛病。
这就像是给医生们配备了一双超级锐利的眼睛，任何小问题都逃不过他们的“法眼”！还有在军事方面，导弹的制导系统里，这俩因素也是至关重要的。
脉冲重复频率和脉宽的调整，能让导弹更精准地击中目标，就像长了眼睛一样，指哪打哪！“嘿，敌人，看你往哪儿跑！”我曾经和一位工程师朋友交流过，他跟我讲：“这脉冲重复频率和脉宽啊，就像是做菜时的盐和糖，比例掌握好了，这道菜才能美味可口。
”可不是嘛，在各种技术应用中，只有把它们的比例和数值调配得恰到好处，才能发挥出最大的作用。
在科研领域，科学家们为了研究这俩因素，那可是费了不少心思。
一次次的实验，一次次的调整，就为了找到那个最优的方案。
他们那种执着和专注，真让人佩服！你看，脉冲重复频率和脉宽虽然听起来挺专业、挺复杂，但它们真的无处不在，影响着我们的生活。
从通信到医疗，从军事到科研，它们就像是隐藏在幕后的英雄，默默地发挥着巨大的作用。
所以说啊，脉冲重复频率和脉宽可真是太重要啦！咱们可不能小瞧了它们，得好好研究、好好利用，让它们为我们的生活带来更多的便利和进步！篇二：哎呀呀，说起脉冲重复频率和脉宽这俩家伙，您是不是有点摸不着头脑？别急，听我给您好好唠唠！咱先来说说脉冲重复频率。
重复频率100kHz_平均功率2_5W的皮秒脉冲再生放大器
以 M 1 为参考面 , 根据模式自再现原理, 由 A BCD 矩阵计算再生腔模参数 A B 1 S2 1 0 1 S3 1 0 1 S2 1 M= = C D 0 1 - 1/ f T 1 0 1 - 1 / f T 1 0 1 - 2/ 1
0 1
1 0
S1 1
1 - 2/
1
0 1
,
( 1)
11 期
2826
[ 2]
中
国
激
光
37 卷
兹再生放大器的电光开关晶体 。同时, 促进高稳 定度、 高峰值功率、 超短同步激光脉冲的再生放大器 的发展, 也促进了皮秒再生放大器的研究 [ 3~ 7] 。 由于 Nd GdVO4 具 有 高 的 热 导 率, c 轴: 11. 4 W/ ( m#K) , a 轴: 10. 1 W/ ( m#K) , 大的增益带宽 ( 330 GH z) , 适合于超短脉冲激光再生放大器, 且吸 收截面是 Nd YVO 4 的 1. 9 倍 , Nd YAG 的 7. 4 倍 。 本文对以 RT P 晶体作为电光晶体, 激光二极管 ( LD) 端面抽运 Nd GdVO4 晶体的皮秒再生放大器展开研 究。并通过 A BCD 矩阵优化腔形模式匹配设计, 获 得了稳定的皮秒脉冲输出。
2
实验装置
实验 装 置 如 图 1 所 示。抽 运 源 发 射 波 长
808 nm , 通过光纤耦合输出 , 数值孔径 0. 22, 最大输 出平均功率为 7. 5 W, 光斑经聚焦透镜组聚焦到晶 体上的光斑尺寸为 150 m 。 Nd GdVO 4 晶体尺寸 为3 mm 3 mm 5 mm, Nd 离子掺杂原子 数分数
[ 8]
约为 0. 4% , 一面镀 808 增透膜 , 1064 nm 高反膜 , 另 一面镀 1064 nm 增透膜。为减少晶体 的热透镜效 应 , 晶体用铟箔包裹放在紫铜块里, 并用半导体制冷 器 ( T EC) 制冷。腔镜 M 1 为曲率半径 R = 500 mm 的平凹镜, M 2 , M 4 为 0∃反射镜, M 3 为 45 ∃反射镜 , 且 内表面 均镀 1064 nm 高 反膜; 电光晶 体采用 一对 4 mm 4 mm 10 mm 的 RT P 晶体, 且端面均镀 1064 nm 增透膜 , 其底面与光学平台水平面成 45∃放 置 , 且两块晶体加电方向正交, 此方法可以补偿晶体 自然双折射, 并且降低一半高压 , 减轻高频电光驱动 电源的高压压力。且系统电光晶体加载四分之一波 电压为 625 V; P 为偏振片 ; / 2 , / 4 分别为二分之 一和四分之一波片 ; FR 为法拉第磁光隔离器; PBS 为偏振分光棱镜; seed laser 为北京国科世纪激光技 术有限公司研制的皮秒脉冲种子振荡源 , 皮秒种子 注入平均功率为 300 m W, 脉冲宽度为 12 ps, 重复 频率为 92 M H z。
高重复频率脉冲功率技术及其应用_2_电路学方法与电磁学原理_江伟华
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质各向同性 ， 即物理特性与电磁场的方向无关 。 由 Ｐ ｏ ｎ ｔ ｉ ｎ ｙ ｇ 矢量 （ ） Ｓ ＝ Ｅ ×Ｈ ４ 给出的物理量表示单位时间内通过单位面积的能量 ， 即功率面密度 。 因此在电场和磁场同时存在的区域 ， 当二 者不相互平行时能量是发生流动 的 。 另 外 ， 电场和磁场是可以相互感应的， 决定这个关系的是 Ｍ ａ ｘ ｗ ｅ ｌ ｌ方 程 式， 即
第２期
（ ） 江伟华 ： 高重复频率脉冲功率技术及其应用 ： 电路学方法与电磁学原理 ２
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） 传输功率会更低 。 值得注意的是 ， 式（ 当 Ψ →０ 或 Ψ → ∞ 时趋于零 ， 即没有功率传输 。 这两种情况分别代表 １ １ 静态的电感储能和电容储能 。 ２． ２ 传输线的电磁学描述
高重复频率脉冲功率技术及其应用 ： ） （ 电路学方法与电磁学原理 ２
＊
江伟华
（ ） 清华大学 电机系 ，北京 １ ０ ０ ０ ８ ４
系统性地阐述了脉冲功率产生过程的基本原理 。 采用统一 的 理 摘 要 ： 以电磁学的基础概念为出发点 ， 描述了电磁能量的储存 、 传输和释放过程的物 理 规 律 。 从 特 征 阻 抗 的 角 度 论 述 了 储 能 器 件 、 传输器件 论模型 ， 解说了几种典型脉冲功率发生器的电路方 及开关等脉冲功率系统核心元素之间的区别与联系 。 在 此 基 础 上 ， 法及其工作原理 ， 它们包括脉冲形成线法 、 脉冲压缩法和场通量压缩法 。 关键词 ： 脉冲功率 ； 高电压 ； 短脉冲 ； 高功率脉冲开关 ； 电力电子 ； 气体放电 ： ／ ８ ３ ６ 文献标志码 ： ｏ ｉ １ ０． ３ ７ ８ ８ ＨＰ Ｌ Ｐ Ｂ ２ ０ １ ２ ２ ４ ０ ２． ０ ２ ５ ３ 中图分类号 ： ＴＭ Ａ ｄ
最大脉冲能量和重频
最大脉冲能量和重频
最大脉冲能量和重复频率（重频）是激光器的两个关键参数。
以下是这两个概念的简要说明：
1. 最大脉冲能量：它是指激光脉冲中的最大能量值。
这个值通常与激光器的功率、脉冲宽度以及激光波长等因素有关。
在激光应用中，脉冲能量的大小直接影响到激光束的功率密度和穿透能力，从而决定了激光加工、切割、打孔等应用的效果。
2. 重复频率（重频）：它是指激光器在单位时间内产生的激光脉冲的数量，通常用赫兹（Hz）表示。
重复频率的大小与激光器的设计、泵浦源的功率以及激光介质等因素有关。
在激光应用中，重复频率的选择需要根据具体的加工需求来确定，例如，对于需要高速切割或打孔的应用，通常需要选择较高的重复频率以提高加工效率。
需要注意的是，最大脉冲能量和重复频率之间存在一定的制约关系。
一般来说，当重复频率增加时，每个脉冲的能量会相应减小，因为激光器需要在更短的时间内积累足够的能量来产生下一个激光脉冲。
因此，在实际应用中，需要根据具体的加工需求来选择合适的最大脉冲能量和重复频率的组合，以达到最佳的加工效果。
此外，对于不同类型的激光器（如固体激光器、气体激光器等），其最大脉冲能量和重复频率的特性也会有所不同。
因此，在选择和使用激光器时，需要充分了解其性能参数和应用范围，以确保其能够满足特定的加工需求。
脉冲重复频率和频率的关系
脉冲重复频率和频率的关系脉冲重复频率和频率是非常重要的电磁学概念，它们被广泛应用于通信、雷达、超声波和医学成像等领域。
在此，我们将探讨脉冲重复频率和频率之间的关系。
首先，我们来定义这两个概念。
脉冲重复频率是指脉冲信号发射的频率，也就是脉冲信号的重复周期。
它通常用赫兹（Hz）来表示。
而频率是指振荡器的周期性变化，可以用赫兹、千赫（kHz）、兆赫（MHz）、吉赫（GHz）等单位来表示。
在脉冲通信中，脉冲信号的频率一般比信号带宽小得多。
例如，用于通信的脉冲信号的频率通常在几千千赫（kHz）至几百兆赫（MHz）范围内。
因此，我们在分析脉冲重复频率和频率之间的关系时，只考虑在这个频率范围内的情况。
对于一个信号的频率和脉冲重复频率的关系，我们可以通过以下公式进行计算：脉冲重复频率 = 信号频率 / 脉冲宽度这个公式告诉我们，脉冲重复频率与信号频率和脉冲宽度有关。
具体来说，当信号频率增加时，脉冲重复频率也会增加；而当脉冲宽度变短时，脉冲重复频率也会增加。
例如，假设我们有一个信号频率为10千赫，并且脉冲宽度为10微秒。
那么，对应的脉冲重复频率为：脉冲重复频率 = 10千赫 / 10微秒 = 1兆赫因此，我们可以看到，在这种情况下，脉冲重复频率与信号频率成比例增加，而与脉冲宽度成反比增加。
此外，脉冲重复频率和频率还可以相互转换。
例如，我们可以将一个信号的频率转换为脉冲重复频率，然后将脉冲重复频率转换为相应的脉冲周期。
这种转换可以用以下公式进行计算：因此，我们可以看到，脉冲重复频率和频率之间有非常重要的联系，它们可以相互转换并影响彼此。
掌握这些概念和计算方法对于电磁学、通信和雷达等领域非常重要。
脉冲放电重复频率
脉冲放电重复频率脉冲放电重复频率是指放电器件在单位时间内输出脉冲数量的频率，并通常用赫兹（Hz）来表示。
在放电器件中，重复频率对于输出脉冲间隔时间有着决定性的影响，因为输出脉冲间隔时间越短，放电器件所能承受的负载电流就越大。
因此，脉冲放电重复频率是影响放电器件性能和应用效果的关键参数之一。
脉冲放电器件有着广泛的应用，例如在电学力学、电化学、器件工程等领域。
在电学力学中，脉冲放电器件可以被应用于高压、高电场强度下的材料处理、电极表面处理等方面；在电化学中，脉冲放电器件可以被应用于电化学合成、电化学加工等方面；在器件工程中，脉冲放电器件可以被应用于燃烧控制、光源、广告等方面。
在这些应用中，脉冲放电重复频率都是至关重要的参数。
脉冲放电器件的重复频率大小决定其在特定应用下的表现，并且在不同的应用中也有不同的要求。
例如，在一些燃烧控制应用中，脉冲放电器件需要输出高频率的脉冲，以实现更准确而高效的燃烧控制；在一些电化学加工中，脉冲放电器件则需要输出低频率的脉冲，以获得更好的加工效果。
此外，在脉冲放电器件的设计和制造中，重复频率也是一个重要的考虑因素。
重复频率的增加意味着脉冲放电器件需要更快的充电和放电过程，因此需要更高的电压和电流。
这形成了对器件的限制，如充电和放电回路的设计、材料的选择等。
因此，对于脉冲放电器件的设计，需要考虑器件复杂性和成本之间的平衡，以合理地选择重复频率。
在实际应用中，脉冲放电重复频率的选择应根据特定应用的情况进行。
选择合适的重复频率，可以提高器件的效率和性能，减少器件损坏的可能性。
因此，在选择重复频率时，应根据器件的额定电压、电流和应用场景的要求进行合理选择。
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强 激 光 与 粒 子 束
Ｈ Ｉ Ｈ ＰＯ Ｗ ＥＲ ＬＡ ＳＥＲ Ａ ＮＤ ＰＡ ＲＴ Ｉ Ｇ ＣＬＥ ＢＥＡ Ｍ Ｓ
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文 章 编 号 ： ｌ ０ —３ ２ ２ １ ） ４０ ２ ５ Ｏ １４ ２ （ ０ ０ ０ ７ ５０
ＭＨｚ重 复 频 率 脉 冲 功 率 பைடு நூலகம் 术
李 劲， 李 欣， 刘小平， 张 良， 赵军平 ， 黄子平， 戴光森， 石金水， 章林文， 邓建军
（ 国 工 程 物 理研 究 院 流 体 物 理 研究 所 ，四川 绵 阳 ６ １ ０ ） 中 Ｉ ２ ９ ０
重 复频率 脉 冲功率 技术 有着 广泛 的应 用 ， 重 复 频率 是 脉 冲 功率 技 术发 展 的重要 方 向 ， 在 从 ｋ 水 平 高 正 Ｈｚ
向 ＭＨｚ 发展 。近 年来 ， 生物 效应研 究 和加速 器等 方 面的需 求 ， 进 了 ＭＨｚ 冲功 率技 术 的快速 发 展ｌ ］ 促 脉 ｌ 。在 加速器 领域 ， 利用磁 场或 电场 对束 流进 行偏 转 ， 以实 现对 束 流 的分 时切 割 ， 要 ｋｃ ｅ 需 ｉ ｒ电 源具 备 ＭＨｚ 出能 ｋ 输 力 。在 强流多 脉 冲加速 器方 面 ， 实现 多脉 冲输 出 ， 脉 冲功率 装置 也 提 出 了须 具 备 猝发 式 ＭＨｚ 出 能力 的 要 对 输 要 求 。在 ＭＨｚ 复频率 技术 领域 ， ］ 重 气体 开 关 无 法 达 到如 此 高 的速 度 ， 有作 为开 关 使 用 的 功 率 ＭＯ Ｆ Ｔ 只 Ｓ Ｅ 的速度 可 以满 足要 求 。１ ９ ９ ９年 ， ＮＬ和 Ｂ ｃ ｔｌ ｖ ｄ ｏｐ ｒｔ ｎ研 制 成 功 的 ＡＲ Ⅱ固体 调制 器 重 复 Ｉ Ｌ ｅｈ ｅ Ｎｅ ａ ａＣ ｒｏ ａｉ ｏ Ｍ一 频率 达到 了 ２ＭＨｚ输 出脉 冲 ４ Ｖ，． Ａｌ ］ ， ５ｋ ４ ８ｋ ４ 。传 统 的脉 冲形 成线 （ Ｆ 是 获得 宽平 顶 高 品质 脉 冲 的最佳 Ｐ Ｌ）
选择 ， 以到达 ＭＶ／ 可 ＭＡ水 平 。Ｐ Ｌ一 次充 放 电只能输 出单 个 脉冲 ， Ｆ 通过 快速 充 电和使 用重 复频 率开关 ， 能 也
获得 重复 频率 输 出 ， 由于 储能 系统 和 开关 器 件 的 物理 特 性 限制 ， 能 达 到 ｋ 只 Ｈｚ水 平 。把 多个 Ｐ Ｌ组 合 起 来 ， Ｆ 并联 或者 串联使 用 ， 获得更 高 的能力 是 一 个解 决 问题 的 思路 。美 国 的 Ｐ ＲＭＥ 加 速器 电子 枪 上 使用 串联 ＨＥ Ｘ 的 ６ ０ｋ ０ Ｖ脉 冲形 成线 获得 时 间 间 隔 ３ ０ｎ ０ ｓ的 双 脉 冲 输 出 ， 洲 核 子 中 心 （ Ｅ 欧 Ｃ ＲＮ） 计 了更 高 工 作 电压 的 设
另外提出并研究blumlein脉冲形成线并联技术将多根blumlein脉冲形成线并联使用采用脉冲汇流隔离网络实现百kv的猝发式mhz高品质方波脉冲输出7j1串联pfl获得猝发式mhz输出串联单传输线试验系统如图1所示主要由3根pfl和3台marx发生器组成
第 ２ ２卷 第 ４期
２１ ０ ０年 ４月
的 方式 输 出 高 品 质 的 高压 脉 冲 串 ， 根 据 实 际 的需 求 选 择 合 适 技 术 路 线 。 可
关 键 词 ： 脉 冲功 率 ； 高 压 硅 堆 ； 脉 冲 形 成 线 ； ＭＯ Ｆ Ｔ； 高 重 复频 率 ＳＥ
中 图分 类号 ： ＴＭ８ ３ 文献 标 志码 ： Ａ ｄ ｉ１ ． ７ ８ ＨＰ Ｂ２ １ ２ ０ ． ７ ５ ｏ ：０ ３ ８ ／ ＬＰ Ｏ ０ ２ ４ ０ ２
Ｆｉ ． Ｔｒｐｌ— ｕ ｓ ｅ ｅ ａ ｏ ｏ ｓ ｓ ｉ ｇ ｏ ｕ ｓ ｏ ｍｉ ｇ ｌｎ ｓ Ｐ ｇ１ ｉ ｅ ｐ ｌ ｅ ｇ ｎ ｒ ｔ ｒ ｃ ｎ ｉｔｎ ｆｐ ｌ ｅ ｆ ｒ ｎ ｉ ｅ （ ＦＬｓ ｏ ｅ ｔ ｄ ｉ ｅ ｉ ｓ ）ｃ ｎｎ ｃ ｅ ｎ ｓ ｒｅ
ｋｃ ｅ ｉｋ ｒ磁 铁 电 源 。
本文 对 ＭＯＳ Ｅ 固体 开 关 和 串联 单 传输 线 两 条技 术 路 线 开展 ＭＨｚ重 复频 率 脉 冲功 率 技 术实 验 研 究 。 ＦＴ 另 外 ， 出并 研究 Ｂ ｕ ｅ 提 ｌｍｌ ｎ脉 冲形 成线 并联 技术 ， 多根 Ｂ ｕ ｅ ｉ 将 ｌｍｌｉ 冲形 成 线并 联 使 用 ， ｎ脉 采用 脉 冲汇 流／ 隔离
网络实 现百 ｋ 的猝发 式 ＭＨｚ高品质 方 波脉 冲输 出＿ 。 Ｖ ７ ］
１ 串联 Ｐ Ｌ获 得 猝 发 式 ＭＨｚ输 出 Ｆ
串联 单传 输 线 试验 系统 如 图 １所 示 ， 主要 由 ３根 Ｐ Ｌ和 ３台 Ｍａ ｘ发 生 器 组成 。Ｐ Ｌ为水 介 质 单 传输 Ｆ ｒ Ｆ 线， 电长 度 ４ ｉ， ５ｒ 内简 直径 ６Ｃ Ｉ外简 直径 ３ ． ｍ， ｇ １ ， Ｔ ６ ３ｃ 阻抗 １ 最 高 工作 电压 ５ ０ｋ ２Ｑ， ０ Ｖ。Ｐ Ｌ之 间 由同轴结 构 Ｆ 的开 关连接 。首 先 由触发 控制 系统控 制 Ｍａｘ对 ３个 脉 冲形 成线 充 电 ， ｒ 当开关 １导通后 ， 由图中 的 Ｐ Ｌ向负 经 Ｆ
摘
要 ： 采 用 串联 单 传 输 线 、 并联 Ｂｕ ｅ ｌｍｌｎ脉 冲形 成 线 和 高 重 复 频 率 固体 开 关 等 技 术 路 线 开 展 了 Ｍ Ｈｚ ｉ
重 复 频 率 脉 冲 功 率 技 术 研 究 。利 用 串 联 单 传 输 线 获 得 了幅 度 约 ２ ０ｋ 时 间 间 隔 约 ５ ０ｎ 的 双 脉 冲 。 利 用并 ０ Ｖ， ０ ｓ 联 使 用 的 Ｂｕ ｅ ｌｍｌｉ 统 和 特 殊 设 计 的 汇 流 ／ 离 网 络 获 得 了 幅 度 约 ２ ５ｋ 时 间 间 隔 约 ５ ０ｎ 的 三 脉 冲 。 利 ｎ系 隔 ７ Ｖ， ０ ｓ 用 并 联 Ｍ（ Ｆ Ｔ 和 感 应 叠 加 原 理 研 制 了 ６ｋ ／ ． ） Ｅ ｓ Ｖ ２ ５ＭＨｚ固体 调 制 器 。结 果 表 明 ： ３种 方 式 均 可 以 猝 发 Ｍ Ｈｚ