中国工程物理研究院 流体物理研究所, 四川 绵阳 621900
神龙二号加速器是一台以MHz猝发率猝发工作的三脉冲直线感应电子加速器。该加速器输出的三脉冲电子束, 相邻两脉冲间最小时间间隔300 ns, 而且可调, 每个脉冲电子束的电子能量18~20 MeV、束流强度大于等于2 kA。当电子束与轫致辐射转换靶相互作用时, 可产生三个强X光脉冲, X光斑点尺寸小于等于2 mm(FWHM), 距靶1 m处照射量大于等于7.74×10-2 C/kg (300 R)。该加速器涉及的主要关键技术包括三脉冲功率源设计、三脉冲强流高品质电子束源的产生、加速场建造、束流传输线设计、轫致辐射转换靶设计、测量与诊断技术等。
直线感应加速器 三脉冲 猝发 脉冲功率 束流 linear induction accelerator three pulses burst pulse power beams 强激光与粒子束
2016, 28(1): 010201
中国工程物理研究院 流体物理研究所， 四川 绵阳 621900
采用基于并联Blumlein脉冲形成线的MHz重复频率脉冲功率技术和基于激光触发气体开关的多级触发系统，设计了脉冲功率系统模块，该模块具备6路输出能力，每路均可以MHz重复频率猝发方式输出三脉冲，幅度可达300 kV。对模块中的Blumlein装置、脉冲汇流、隔离网络、触发系统等部件参数进行了设计。以多脉冲直线感应加速器感应腔作为负载，对该模块的性能进行了分析，结果表明：模块中每个脉冲的输出时间抖动小于2.3 ns（标准差），脉冲间最小时间间隔大于500 ns时可在负载上获得高品质波形。
脉冲功率 重复频率 多脉冲 直线感应加速器 pulsed power repetition rate multi-pulse linear induction accelerator
1 中国工程物理研究院,流体物理研究所,四川,绵阳,621900
2 中国工程物理研?吭?流体物理研究所,四川,绵阳,621900
感应加速腔有径向馈入和轴向馈入两种常用的脉冲功率馈入方式.在理论上分析了不同功率馈入方式对感应加速腔输出电压平顶的影响,并对分析结果进行实验论证.实验采用1B2C结构,用相同的脉冲功率源馈入径向腔和轴向腔,测量此两种加速腔的电压波形.测得轴向腔±1%电压平顶时间为61 ns,径向腔±1%电压平顶时间为62 ns,两种腔都可满足±1%电压平顶大于60 ns的要求.此外对不同功率馈入方式导致的横向阻抗的变化进行了数值模拟,分别计算了采用这两种馈入方式的加速腔模型的横向阻抗,发现轴向加速腔的横向阻抗较小.
感应加速腔 径向馈入 轴向馈入 电压平顶 横向阻抗
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阐述了一种新的实现高功率高重复率方波脉冲源的技术途径,利用高压快恢复整流硅堆把三个独立的方波脉冲合成为一个MHz重复率的方波三脉冲.通过合理的串并联设计,可以提高硅堆在高频脉冲下的反向耐压,并使硅堆通过的正向脉冲电流达到kA量级.方波三脉冲源输出指标达到了电压250 kV,脉冲电流10 kA,峰值功率2.5 GW,重复率1 MHz,脉冲上升时间约40 ns,脉冲平顶宽度50 ns.
硅堆 重复率 脉冲 高压 Rectifier diodes Repetition rate Pulse High voltage
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介绍了12MeV直线感应加速器主开关的一种优化设计.在保持原有主开关的设计风格和接口结构的条件下,通过优化设计局部结构和调整开关电极尺寸,把主开关的结构电感从63.7nH减小到35nH,使得加速腔的高压脉冲前沿从39.6ns减小到27ns,从而有利于提高12MeV直线感应加速器的性能,验证了优化设计的可行性.
主开关 电感 脉冲前沿 直线感应加速器 Main switch Induction Pulse risetime Linear induction accelerator
