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随着国内外高功率脉冲技术的发展,相继建立了多种脉冲功率装置。在脉冲功率装置中,磁绝缘传输线作为重要的传输器件,设计合适的磁绝缘传输线是实现高功率脉冲传输的关键技术。本文在验证CHIPIC软件模拟同轴磁绝缘传输线可行及正确性的基础上,运用CHIPIC粒子模拟软件对同轴磁绝缘传输线进行了相应的数值模拟研究,为实验设计提供相应的指导。首先,分别运用国外先进粒子软件和国产CHIPIC软件对同一非均匀的同轴磁绝缘传输线进行建模,设置相同的条件参数及相同位置电流、电压、功率观测。对比验证CHIPIC粒子模拟软件对同轴磁绝缘传输线粒子模拟的可行性及正确性。然后,采用层流理论分析与数值模拟相结合的方法对负载二极管阻抗值进行适当选取。对接上适当负载的同轴磁绝缘传输线进行粒子模拟研究,分析了电流、电压、功率传输中的变化情况及损失原因。对不同偏心尺寸的同轴磁绝缘传输线进行模拟,得到不同偏心尺寸对电流、电压传输带来的影响。最后,按照同轴磁绝缘传输线的设计要求对螺旋支撑杆的尺寸进行了适当选取。兼顾计算耗时与模拟精准度,选取合适的网格大小为2.5mm。(1)对设计的带螺旋支撑杆的大尺寸同轴磁绝缘传输线进行并行粒子模拟研究。冷腔模拟得到:螺旋支撑杆引起的阴、阳极电流的损失率为0.9%。热腔模拟得到:阳极电流损失率为4.4%,阴极电流损失率为8.9%,螺旋支撑杆后段的磁绝缘传输线总电流的损失率为1.3%。(2)对带螺旋支撑杆的同轴MITL进行探索性改进,进行并行粒子模拟研究,得到电流的传输效率得到了提升,抑制了部分电子电流的损失,阳极电流损失率降低到0.5%,阴极电流损失率降低到1%,螺旋支撑杆后段传输线的总电流损失率降低到0.5%。(3)对改进后的螺旋支撑杆发射电子的同轴MITL讲行粒子模拟,阳极电流损失率增加至6%,阴极电流损失率增加至8.6%,支撑杆后段传输线总电流损失率约为1%。(4)将改进后的螺旋支撑杆发射电子的同轴MITL进行并行运算,探讨运算时间与计算机台数的关系,从单台耗时148.5小时减少到6台耗时58.1小时,加快了运算速度。(5)对带螺旋支撑杆的同轴MITL进行实验测试,并将实验结果结合粒子模拟结果进行研究分析。