【摘 要】
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超快电脉冲技术是利用超快电子学器件和微波技术产生、分析、测量高压和低压超快电脉冲的综合技术,主要应用于惯性约束核聚变、高速摄影、激光技术和电磁干扰等领域。基于电
【出 处】
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中国科学院研究生院 中国科学院大学
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超快电脉冲技术是利用超快电子学器件和微波技术产生、分析、测量高压和低压超快电脉冲的综合技术,主要应用于惯性约束核聚变、高速摄影、激光技术和电磁干扰等领域。基于电子学理论超宽带电脉冲源具有全固态、小型化的特点,不仅易于系统集成,而且能与其它设备更好兼容。但是增加重复频率会导致电路输出功率提高,使得电子器件容易损坏,因而单脉冲源产生高重频脉冲在技术上有较大困难。
我们提出了频率耦合的全新思路来实现高重频。本文主要研究了多路高压皮秒脉冲输出、延时控制、脉冲耦合和脉冲的稳定性等技术。首先基于改良的MARX电路产生多路高压窄脉冲作为频率耦合的单源。然后,基于FPGA和单片机设计而成的延时装置,产生同步触发脉冲并且将每一路的触发脉冲按照设定值进行延迟,各个单源的输出脉冲产生相应的延迟,最后利用隔离电路和阻抗匹配电路实现多路脉冲耦合输出,达到频率耦合的目的。整个系统采用了高频电路板,微带线传输,前后级隔离,阻抗补偿等措施保证了脉冲的稳定性。通过两路脉冲的频率耦合实验验证了该设计思路的可行性,实现了输出脉冲重复频率增加。MARX电路产生的两路高压窄脉冲的幅度为2.56KV,宽度为7.13ns,重复频率为30KHz。两路脉冲可以实现有效的延时控制,耦合后,输出脉冲幅度为2.46KV,宽度为7.19ns。该方法可以推广至三路以上脉冲进行频率耦合,获得更高频率。
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