针对电容储能型重频强流电子加速器对自动控制的要求, 研制了一套基于LabVIEW和PIC单片机的远程触发控制系统。本系统用普通的数据采集卡和单片机硬件实现了复杂的电路控制和时序控制, 具有信号采集、调用表格数据、控制晶闸管触发等功能, 以实现储能电容对变压器原边电容的稳定谐振充电。将该控制系统应用在重频强流电子加速器平台, 重复频率运行时, 能够保持原边电容充电的一致性和稳定性, 系统长时间运行可靠、稳定、抗干扰能力强。

研制了一种结构简单、拆装方便的自积分电容分压器，用于测量强流电子加速器二极管输出电压。介绍了电容分压器的结构,计算了其电容量，并通过仿真的方法分析了前端电阻及其杂散参数对测量波形的影响,结果表明：当前端电阻杂散电容较大时，测量波形出现过冲现象; 而前端电阻对地电容较大时，会影响测量波形的前沿。将电容分压器用于测量强流电子加速器二极管输出电压，并运用水电阻分压器对其进行了标定，所测得波形与电阻分压器基本一致，分压比为563 007，可以用于测量半高宽为100 ns的高压脉冲。

建立了精确的激光触发变压器型脉冲调制器的同步触发系统。分别对脉冲调制器初级电脉冲触发控制信号与电脉冲输出时刻之间、变压器充电起始时刻与激光器Q开关触发信号之间、激光信号与脉冲调制器放电时刻之间的延时进行了测量, 并分析其相互间时序关系；通过对变压器输出电压信号进行采样滤波后, 利用比较器输出逻辑门电路(TTL)信号作为激光器Q开关触发信号, 实现了脉冲形成线充电时间与激光触发主开关放电过程的同步控制。开展了激光触发脉冲功率调制器主开关的实验研究, 在形成线充电电压-590 kV时, 在假负载上得到-305 kV, 20 kA的电脉冲, 脉冲宽度126 ns, 激光到达主开关时刻与开关导通时刻间延时35 ns。

利用光纤传感器与光电二极管相结合的方法, 对强流电子加速器中气体火花开关以及真空二极管的发光特性进行了研究, 对影响光电二极管测量的因素进行了理论计算与模拟研究。在气体开关导通电压1.7 MV, 二极管电压1.07 MV, 电流18 kA时, 进行了多次实验, 得到了发光特性与击穿电压、电流的关系。同时,对利用光学检测方法测量主开关或真空二极管电压、电流大小得可行性进行了分析。

研制了一种电阻值为20 Ω的用于强流电子束加速器调试的大功率匹配负载.该负载已应用于基于水介质螺旋脉冲形成线强流电子加速器的调试.在该匹配负载上获得了较好的电压和电流波形,其电压幅值为200 kV,电流为9 kA,脉冲半高宽为150 ns.根据研制的匹配负载的几何尺寸,对该匹配负载的电感、电容进行了理论计算,得到的电感和电容值分别为2.12×10-8 H和4.51×10-10 F;并用PSpice软件对脉冲方波加载到匹配负载进行了模拟计算,用ANSYS软件对匹配负载的电场分布进行了模拟,理论和模拟结果与实验测量值基本一致.该匹配负载具有电感小和结构简单等特点,对匹配负载温升的理论计算表明,该匹配负载也可以用于重复频率小于10 Hz的加速器调试.

介绍了一种高工作电压、高重复频率的多通道气体开关的工作原理、设计方法及在SINUS-700加速器上开展的实验情况.初步结果表明,开关实现了工作电压1.15 MV、峰值电流约14.4 kA、重复频率100 Hz、工作范围64.5%的最大稳定运行参数,并实现了多通道放电.