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1 概论1

1.1 脉冲功率技术的概念1

1.2 电容储能与电感储能2

1.3 电容、电感混合储能5

1.4 多路并联脉冲功率装置7

1.5 脉冲功率技术的关键问题7

2 初级储能与脉冲产生10

2.1 Marx发生器10

2.1.1 电容器13

2.1.2 气体火花开关14

2.1.3 电阻器35

2.1.4 连接导体36

2.1.5 触发方式37

2.1.6 变压器油37

2.1.7 高压绝缘结构部件38

2.1.8 Marx发生器的调试38

2.2 直线型脉冲变压器40

2.2.1 结构原理40

2.2.2 电路原理41

2.2.3 等效电路42

2.2.4 磁芯饱和44

2.2.5 磁芯的反向磁化处理47

3 脉冲压缩48

3.1 电容型脉冲储能器与液体传输线48

3.1.1 传输线的基本分析方法48

3.1.2 油、水介质传输线56

3.2 高功率闭合开关59

3.2.1 影响开关放电脉冲前沿的主要因素60

3.2.2 高压脉冲开关的击穿电压62

3.2.3 高压脉冲开关的上升时间65

3.2.4 多通道开关的上升时间与抖动67

3.3 电感型脉冲储能器与真空传输线69

3.3.1 真空传输线电感69

3.3.2 线圈电感70

3.4 高功率断路开关70

3.4.1 等离子体断路开关71

3.4.2 电爆炸导体断路开关87

3.5 预脉冲89

3.6 电磁脉冲模拟器91

4 高功率负载95

4.1 二极管的基本构型与绝缘95

4.2 二极管物理研究简况96

4.3 关于Aspect Ratio的约定97

4.4 蔡尔德-朗缪尔定律97

4.5 蔡尔德-朗缪尔定律的相对论形式99

4.6 电子-离子双极流102

4.6.1 相对论情况102

4.6.2 非相对论情况104

4.7 电子束自磁箍缩条件与临界箍缩电流104

4.8 外施纵向磁场的强度判据式106

4.9 强箍缩电子束的“顺势流”解107

4.10 聚焦流/层流模型110

4.11 磁绝缘112

4.12 预脉冲的影响114

4.13 利用POS驱动的二极管116

4.14 Z-Pinch负载117

4.14.1 ()一维模型117

4.14.2 初始参数定标常数121

4.14.3 最大内爆动能的定标关系129

4.14.4 定标关系与实验的比较131

4.14.5 电流波形的影响132

4.14.6 不完全Z-pinch132

4.14.7 重负载Z-pinch134

4.15 同轴圆筒二极管134

4.15.1 相对论一维电压-电流关系近似解135

4.15.2 相对论一维电压-电流关系数值解138

4.15.3 解的比较138

4.15.4 一维相对论解的有效性139

4.15.5 离子流对二极管电流的影响143

4.16 一些二极管实验与理论比较145

4.16.1 高阻抗电子束二极管(一)145

4.16.2 高阻抗电子束二极管(二)145

4.16.3 中等阻抗电子束二极管145

4.16.4 低阻抗电子束二极管(一)146

4.16.5 低阻抗电子束二极管(二)146

4.16.6 POS-高阻抗电子束二极管(一)146

4.16.7 POS-高阻抗电子束二极管(二)146

5 纳秒级高电压大电流脉冲测量147

5.1 电阻分压器148

5.1.1 电阻分压器的响应分析149

5.1.2 两级电阻分压器151

5.1.3 一级电阻分压器152

5.2 电容分压器157

5.3 电磁感应线圈161

5.3.1 罗可夫斯基线圈161

5.3.2 微分环和积分环165

5.4 小电阻测流器167

5.5 标定脉冲源168

5.6 标定系统与实验要点170

5.6.1 电阻分压器标定的桥式脉冲馈送电路171

5.6.2 罗可夫斯基线圈标定用盘式TEM小室180

5.6.3 标定规范性问题181

6 脉冲功率技术的一些数值模拟187

6.1 电路模拟187

6.1.1 POS的电路模拟188

6.1.2 闭合开关的电路模拟204

6.1.3 Blumlein传输线的模拟205

6.1.4 脉冲变庄器的电路模拟206

6.1.5 磁开关的电路模拟213

6.2 POS的粒子模拟213

6.2.1 POS粒子模拟的基本方法214

6.2.2 模拟问题的典型化和计算条件设定218

6.2.3 模拟结果及讨论220

6.2.4 临界工作电压224

6.3 含噪信号的软件滤波227

后记 关于重复率脉冲功率技术230

附录A 一些Pspice电路模拟示例231

附录B 气体火花开关静态稳定性分析程序253

附录C 非相对论二极管电压-电流关系的标度解法262

参考文献267