强激光与粒子束
2023, 35(2): 022001
1 北京应用物理与计算数学研究所, 北京 100088
2 中国工程物理研究院 研究生院, 北京 100088
为方便描述聚龙一号装置与Z箍缩负载的电磁耦合过程, 基于大量电参数实验数据和全电路模拟分析, 建立了一个简化的集总电路模型, 获得了等效电压波形和等效电阻、电感等集**量。采用水介质三板输出线出口位置的开路电压作为等效电压, 进一步拟合为正弦平方函数, 峰值为3.3 MV(当前驱动器充压为65 kV), 零到峰值的时间长度为102.5 ns。采用简化的流阻抗模型描述磁绝缘传输线内部空间电子流的电流损失效应。将电路程序与零维负载动力学程序耦合模拟, 得到了与实验结果符合的负载电流波形, 尤其电流波形的前沿和峰值符合较好, 分析了电磁能转化为负载动能的过程。
聚龙一号 Z箍缩 电路模拟 集**量 PTS Z pinch circuit simulation lumped parameters 强激光与粒子束
2016, 28(12): 125004
1 北京应用物理与计算数学研究所, 北京 100088
2 中国工程物理研究院 研究生院, 北京 100088
为研究聚龙一号驱动器内部电磁脉冲的形成与传输规律,优化调节其运行状态,获得满足负载设计需求的电流波形,建立了描述驱动器各关键部件充放电过程的全电路数值模拟程序。该程序与负载动力学程序耦合模拟,能够在一定范围内得到与实验结果符合较好的电压和电流波形。在典型的丝阵Z箍缩实验条件下,模拟分析了各段水介质传输线上电磁脉冲宽度逐级压缩,功率逐级放大的过程,驱动器充压65 kV时,大约1 MJ的电磁能量传输到绝缘堆位置。在典型的磁驱动准等熵压缩实验条件下,模拟分析了激光触发气体开关对驱动器24路模块分时放电的控制过程,模拟的0121发实验负载区电流上升时间(0~100%)为450 ns、峰值约6 MA。
聚龙一号 脉冲形成与传输 脉冲功率 Z箍缩 等熵压缩 电路模拟 PTS pulse forming and transmission pulsed power Z pinch isentropic compression circuit simulation 强激光与粒子束
2016, 28(1): 015014
北京应用物理与计算数学研究所， 北京 100088
将负载区域的电流（丝阵电流、阴极板电流、阳极板电流和回流柱电流）离散成电流线或电流面等电流微元，根据毕奥萨伐尔定律，计算所有电流微元在指定场点的磁场，再通过叠加给出该点的总磁场。研究结果发现:在丝阵外围区域，仅由丝阵电流所产生的磁场偏离无限长直导线磁场公式的值，但全部电流所产生的总磁场与公式给出的值很接近。同时，研究了不同负载结构参数下的磁场分布，结果表明：增加丝根数有助于减小单根丝表面的局部磁场，改善丝阵外围磁场分布的均匀性。
Z箍缩 丝阵 电流线 电流面密度 磁场分布 Zpinch wire array current line surface current density magnetic field configuration
