消除预脉冲电压的撬棒管开关法
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华泽铝电天然气铝合金厂调压站技术规程一、调压阀的操作规程(一)、超高压和安全切断压力、出口压力的整定1、确定压力整定值:2、压力值的整定(设定)(1)、静态整定所谓静态整定,就是在出口阀关闭,管道中的气体不向下游流动,气体处于相对稳定的情况下调压器压力值的调整。
一般情况下,静态整定过程中可将系统的超高压安全切断压力、安全放散压力和出口压力全部依次由低到高整定出来。
(2)、动态整定动态整定时在开启出口阀门或出口端泛起的情况下进行的压力调整。
通常情况下,动态整定时在静态整定完毕,系统通气后供气前进行,他只需整定出口压力,以消除静态整定与用户所需压力值之间的误差。
(二)、超高压和超低压安全切断压力、出口压力的设定方法1、打开调压器TARTARINI下游端的放气小球阀。
2、用特制扳手拧紧切断阀上调节超高压切断的设定弹簧,放松超低压切断的设定弹簧。
目的是防止切断阀在压力整定过程中,由于压力的波动造成的超高压或超低压切断。
3、拧松调节器上用于调节出口压力的指挥器上的调节螺钉。
目的是防止调试通气时由于压力过高,损坏下游设备。
4、打开切断阀使其处于工作状态然后缓慢打开上游阀门,使系统通气。
当气流稳定后,打开调压阀下游压力表的针阀,观测压力。
这时经过调压阀的气体,将通过其下游端的放气小球阀流出。
5、逐步拧紧指挥器上端压力调节螺钉,同时观测下游压力表,使下游压力升高到设定超高压切断值。
6、缓慢拧松切断阀上超高压设定弹簧直到切断阀超高压切断为止。
至此,超高压切断压力设定完毕。
7、注意事项:(1)、在压力调节过程中,如果出现流体揣动,可以关小或开大放气小球阀,直到停止揣动为止。
(2)、在每次恢复切断阀工作之前,一定要将出口压力表前的针阀关闭,以防冲坏压力表。
(三)、检测所设定的安全切断压力值通过上述方法和步骤已经完成了切断阀超高压力切断值得设定。
可采用改变切断阀取压管内部的压力来检验所设定的安全切断值是否准确可靠。
1、使用在线天然气压力检测切断压力在线检测切断值,可以利用管道中调压时使用的剩余气体,进行静态操作。
第13卷 第3期强激光与粒子束V o l .13,N o .3 2001年5月H IGH POW ER LA SER AND PA R T I CL E B EAM S M ay ,2001 文章编号: 1001—4322(2001)03—0338—03充等离子体微波源高压电源的撬棒保护①蒙 林, 黎晓云, 谢文楷, 鄢 杨, 刘盛纲(电子科技大学高能所,成都610054) 摘 要: 充等离子体高功率微波源PA SO TRON 的高压直流电源工作电压为-70kV ~-150kV 、电流为300A 左右,而调制器又悬浮于此高压上工作(电流为60A ,脉宽60~120Λs )。
在工作中,一旦出现管子打火,很容易打坏管子、高压直流电源、调制器或控制柜的电路模块。
因此,其控保系统就显得尤为重要。
为此采用一种专门研制的高压撬棒,利用简单的自触发电路,达到了满意的保护效果。
实验证明,从管子打火到撬棒管作出分流仅滞后150n s ,可以分流掉滤波电容中98%以上的储能,工作稳定可靠。
关键词: 撬棒; PA SO TRON ; 调制 中图分类号: TN 128;TN 136 文献标识码: A 在PA SO TRON [1](等离子体辅助慢波振荡器)的高压直流电源中,PA SO TRON 的电子枪阴极与加速阳极片间须加几十kV 的电压,而直流电源的滤波电容为ΛF 量级,因此其储能是很大的。
在工作中,一旦出现管子打火,滤波电容器中的全部储能将在瞬间通过打火部位短路,很容易打坏管子、高压直流电源、调制器或控制柜的电路模块。
在实际的实验中,这一点已得到证实。
因此,为达到保护系统的目的,需在高压电源的输出端加上高压撬棒,起“快速短路器”的作用。
这样,绝大部分的电流通过撬棒回到地。
为此我们利用国内已有的高压撬棒管,制作了撬棒保护电路。
实验结果表明,其工作正常,达到了设计要求。
1 工作原理F ig .1 E lectrical schem atic of crow bar p ro tecti on 图1 撬棒保护的工作原理图 在PA SO TRON 中,电子束由空心阴极电子枪气体放电产生,由调制器给电子枪提供放电所需的电压。
本申请涉及一种双馈风力发电机转子撬棒保护装置及方法,包括设置于变流器和电机间的旁路电路,所述旁路电路包括由三组并联的反并可控硅组成的控制器,在各组反并可控硅后均串联有电阻器,三组反并可控硅一一对应串联接入变流器和电机间的三相电路中的一相,并与转子侧变流器并联。
本申请为电网故障期间所产生的大电流提供了一个旁路,从而达到限制大电流,保护变流器的目的。
变流器与电网、转子一直保持连接,因而在故障期间及故障切除瞬间,双馈风力发电机组DFIG即可与电网一起同步运行。
电阻器达到限制电流的目的。
当电网故障清除时,封锁反并可控硅的驱动脉冲,便可将电阻器切除,双馈风力发电机组DFIG即可正常运行。
权利要求书1.双馈风力发电机转子撬棒保护方法,其特征在于:包括以下步骤:步骤1、在变流器和电机组间的三相电路中的每一相电路内串联一对反并可控硅,在反并可控硅后串联接入电阻器,并与变流器并联;步骤2、当线路故障时,每对反并可控硅动作,导通其所在电路,将转子电流引导至其后的电阻器处,通过电阻器将转子电流衰减而不再流经变流器;电机组与电网一起同步运行;步骤3、当线路故障排除后,每对反并可控硅反向动作,将电阻器切除于三相电路中,电机组正常运行。
2.一种双馈风力发电机转子撬棒保护装置,其特征在于:包括设置于变流器和电机间的旁路电路,所述旁路电路包括由三组并联的反并可控硅组成的控制器,在各组反并可控硅后均串联有电阻器,三组反并可控硅一一对应串联接入变流器和电机间的三相电路中的一相,并与转子侧变流器并联。
3.根据权利要求1所述的双馈风力发电机转子撬棒保护装置,其特征在于:每组反并可控硅包含一对反并可控硅。
技术说明书双馈风力发电机转子撬棒保护装置及方法技术领域本申请涉及一种双馈风力发电机转子撬棒保护装置及方法。
背景技术由于风力机组容量的不断增大,风力机组与电网之间的相互影响便显得十分重要了。
一旦电网发生故障,所有的风力发电机组全部脱网,风力发电机在故障期间不能维持电网的电压和频率,这对系统的稳定性很不利。
高压脉冲开关制作方法高压脉冲开关是一种非常重要的电子元件,广泛应用于科研、工业和军事等领域。
它能够实现高电压、高频率的开关动作,对于控制和调节高压脉冲信号具有重要作用。
下面我将介绍一种常见的高压脉冲开关制作方法。
高压脉冲开关可以分为两类,一种是基于硅控整流器(Thyristor)的开关,另一种是基于气体放电管(Gas discharge tube)的开关。
下面我们以基于硅控整流器的开关进行介绍。
硅控整流器是一种能够通过外加的控制电流来实现开关动作的半导体器件。
在高压脉冲开关中,硅控整流器一般被用作开关元件,控制电流通过控制极来完成。
其工作原理是当控制极施加一个正向触发电流时,硅控整流器就能够导通,形成一个低电阻的通道;而当控制极的电流变为零时,硅控整流器将不导电,形成一个高电阻的通断状态。
制作高压脉冲开关的方法如下:1.准备材料和工具:硅控整流器、电阻、电容、电源、导线、焊接工具等。
2.将硅控整流器连接到电路中:将硅控整流器的阳极和阴极与高压脉冲信号的输入端口相连,对射极施加电压。
3.控制极的连接:将控制极与电源的正极相连,通过控制极上的电流来控制硅控整流器的导通与断开。
4.添加外围电路:根据需要,添加电阻、电容等外围电路,以实现对高压脉冲信号的调节和过滤。
5.进行焊接和固定:使用焊接工具对各个元件进行焊接,并使用绝缘胶带或胶水固定元件在电路板上。
制作高压脉冲开关需要注意以下几点:1.选用适合的硅控整流器:根据需要选择合适的硅控整流器,确保其能够承受高压脉冲信号的工作条件。
2.安全防护:在操作过程中,应注意电路中的高压部分可能对人体造成危险,需要采取必要的安全防护措施,如佩戴绝缘手套、使用绝缘工具等。
3.保持电路的稳定性:在连接硅控整流器和外围电路时,应注意保持良好的连接,避免电路中出现接触不良或虚焊等问题,以保证电路的稳定性和可靠性。
总之,高压脉冲开关的制作方法相对简单,只需要选用适合的硅控整流器,并进行相关的连接和焊接工作即可。
浪涌保护器(SPD)工作原理和结构电涌保护器(Surge protection Device)是电子设备雷电防护中不可缺少的一种装置,过去常称为“避雷器”或“过电压保护器”英文简写为SPD。
电涌保护器的作用是把窜入电力线、信号传输线的瞬时过电压限制在设备或系统所能承受的电压范围内,或将强大的雷电流泄流入地,保护被保护的设备或系统不受冲击而损坏。
电涌保护器的类型和结构按不同的用途有所不同,但它至少应包含一个非线性电压限制元件。
用于电涌保护器的基本元器件有:放电间隙、充气放电管、压敏电阻、抑制二极管和扼流线圈等。
一、SPD的分类:1、按工作原理分:1.开关型:其工作原理是当没有瞬时过电压时呈现为高阻抗,但一旦响应雷电瞬时过电压时,其阻抗就突变为低值,允许雷电流通过。
用作此类装置时器件有:放电间隙、气体放电管、闸流晶体管等。
2.限压型:其工作原理是当没有瞬时过电压时为高阻扰,但随电涌电流和电压的增加其阻抗会不断减小,其电流电压特性为强烈非线性。
用作此类装置的器件有:氧化锌、压敏电阻、抑制二极管、雪崩二极管等。
3.分流型或扼流型分流型:与被保护的设备并联,对雷电脉冲呈现为低阻抗,而对正常工作频率呈现为高阻抗。
扼流型:与被保护的设备串联,对雷电脉冲呈现为高阻抗,而对正常的工作频率呈现为低阻抗。
用作此类装置的器件有:扼流线圈、高通滤波器、低通滤波器、1/4波长短路器等。
按用途分:(1)电源保护器:交流电源保护器、直流电源保护器、开关电源保护器等。
(2)信号保护器:低频信号保护器、高频信号保护器、天馈保护器等。
二、SPD的基本元器件及其工作原理:1.放电间隙(又称保护间隙):它一般由暴露在空气中的两根相隔一定间隙的金属棒组成,其中一根金属棒与所需保护设备的电源相线L1或零线(N)相连,另一根金属棒与接地线(PE)相连接,当瞬时过电压袭来时,间隙被击穿,把一部分过电压的电荷引入大地,避免了被保护设备上的电压升高。
IGBT应用技术之有源钳位详解IGBT关断尖峰电压产生原理:在光伏逆变器等大功率应用场合,主电路(直流电容到IGBT模块间)存在较大杂散电感(几十到数百nH)。
IGBT关断时,集电极电流下降率较高,即存在较高的dioff/dt,在杂散电感两端感应出电动势,方向与直流母线电压一致,并与直流母线一起叠加在IGBT两端。
从而使IGBT集电极-发射极间产生很大的浪涌电压,甚至会超过IGBT额定集射极电压,使IGBT 损坏。
传统的无源缓冲吸收电路(RC)在大功率应用场合,吸收IGBT关断尖峰电压时损耗较大,有时会使吸收电路温升过高,造成额外的风险,而且吸收电路占用较大体积。
IGBT 关断时若发生短路,尖峰电压更高,会出现保护死区,易造成IGBT损坏。
目前国内外生产的大功率IGBT驱动器采用检测导通饱和压降的方法进行短路保护及软关断。
采用瞬态电压抑制器(TVS)有源箝位的方法,能够较好地抑制浪涌电压,而且能解决IGBT关断时发生短路而导致驱动器短路保护失效的问题。
有源箝位电路可以直接在驱动器上设计,节省体积,损耗小,成本低,抑制速度快,可靠性较高。
文章来源:/qd/25.html IGBT 的关断尖峰电压是由于通过IGBT 的电流在IGBT 的关断时而产生的瞬时高电压。
这个过程可以以下左图所示的感性负载半桥电路的关断过程来说明。
假设Q2 截止,Q1 处于开通状态。
若主回路为理想电路且不存在寄生电感,当Q1 由导通变截止时,由于感性负载电流不能突变,将通过续流二极管D2 续流,以构成电流回路。
此时Q1上的电压将上升,直到它的值达到比母线电压Ed高出一个二极管的压降值才停止增加。
但在实际的功率电路中存在寄生电感,如图中的等效寄生电感LS。
当Q1 截止时,电感LS 阻止负载电流Io向Q2 的续流二极管D2 切换。
在电感LS 两端产生阻止母线电流变化的电压,它与电源电压相叠加以尖峰电压的形式加在Q1 的两端。
在极端情况下,该尖峰电压会超过IGBT 的VCES 额定值,并能使IGBT 损害,在实际应用中,寄生电感LS分布于整个功率电路中,但是效果是等同的,上下图是尖峰电压的波形图。
加气站设备LNG气化调压撬必须要知道的几个知识点加气站设备LNG气化调压撬必须要知道的几个知识点LNG是易燃易爆产品,日常操作的时候必须小心谨慎按照操作,否则极易发生爆炸。
LNG气化调压撬操作人员应该熟悉lng的各种知识,才能避免不必要的后果一、应该了解的基础知识(一)液化天然气基础知识1、组分及特点(1)液化天然气的主要成分是:甲烷(CH4)。
(2)液化天然气的特点是:无色、无味、无毒且无腐蚀性(3)天然气的爆炸极限范围是:5%--15%,相比汽油不易发生爆炸。
(4)压缩天然气:英文简称CNG。
指主要成分为的压缩燃料,当前车用储气罐的使用压力一般都为20Mpa。
(5)液化天然气:当天然气在大气压下,冷却至约-162℃时,天然气由气态转变成液态,称为液化天然气(Liquefied Natural Gas,缩写为LNG)2、LNG具有良好的安全稳定性(1)燃点高:LNG的燃点在650℃以上,比汽油的427℃和柴油的260℃燃点高,所以汽油柴油相比不易点燃,相对安全性好。
(2)密度低:LNG的密度在427kg/m3左右,气化后密度只有空气的一半左右,因此稍有泄露在空气中很容易扩散,不易形成爆炸性混合气。
(3)爆炸极限范围宽:LNG爆炸极限范围在5%-15%,比汽油的1%-5%和柴油的0.5%-4.1%宽,相比汽油和柴油更难爆炸。
(注:可燃气体与空气的混合物遇着火源能够发生爆炸燃烧的浓度范围称爆炸浓度极限。
爆炸燃烧的最低浓度称为爆炸浓度下限,最高浓度称为浓度上限;可燃气体或液体蒸汽的爆炸下限越低,爆炸范围越大,则火灾的危险性越大。
)(4)LNG的环保性天然气作为洁净环保的优质能源,几乎不含硫、粉尘和其他有害物质,燃烧时产生的二氧化碳少于其他化工燃料,造成的温室效应低,因而能从根本上改善环境质量。
天然气在液化前必须经过严格的预净化,因而LNG中的杂质含量远远低于CNG,为汽车尾气或作为其他燃料时排放满足更加严格的标准。
第15卷 第11期强激光与粒子束Vol.15,No.11 2003年11月HIGH POWER LASER AND PARTICLE BEAM S Nov.,2003文章编号: 1001 4322(2003)11 1137 04消除预脉冲电压的撬棒管开关法张 冰,李家胤,杨梓强,李天明,李明光,马文多,严 亮,赵 开,张建川,俞秀娟(电子科技大学物理电子学院高能电子学研究所,四川成都610054)摘 要: 分析了脉冲线加速器在放电过程中产生的预脉冲电压现象。
为了减少预脉冲电压引起的等离子体发射对正常状态的影响,采用了一种冷阴极撬棒管,将它与阴极杆相连。
实验证明在采用了这种器件后,预脉冲电压可以从150kV左右减少到50kV。
相对论返波管和相对论磁控管的性能得以显著改善。
关键词: 加速器; 二极管; 预脉冲; 撬棒管中图分类号: T N25 文献标识码: A使用Blumlein脉冲线时,在其匹配负载(加速器二极管)被击穿之前,往往会出现一个预脉冲电压,它是在M arx发生器对Blumlein脉冲线充电时产生的。
其形成原因一般认为是:在Marx发生器对Blum lein脉冲形成线充电时,需要有一个充电电感(电感为L g),它连接脉冲线的内筒和外筒。
由于在充电过程中内、外导体的充电速率不一致,因此引起一个预脉冲电压。
假定发生器的充电电流是i M,M arx发生器和Blumlein脉冲线的等效充电回路的电感是L,电容是C,那末在充电电感线圈上由于充电过程中产生的压降为V g=i M L g/L C,此电压直接加在二极管的阴极和阳极上,幅度可以达到100~200kV,时间几百ns。
据分析:当预脉冲电压出现时,二极管阴极开始发射电子,形成阴极等离子体,并以几cm/ s的膨胀速度迅速扩展,形成覆盖整个阴极表面的等离子体层。
当主脉冲电压到来时,电子可能不是从阴极而是从阴极附近的等离子体区域中发射出来。
等离子体的存在使加速器中二极管发射的电子束形状和束流大小受到影响,即电子注的质量变坏。
同时由于等离子体的迅速扩散又会导致二极管阻抗发生变化,大的预脉冲会使二极管阻抗过早地崩溃,甚至短路。
这些因素将不利于一些相对论器件的稳定工作。
1 消除预脉冲电压的方法为了减少或消除预脉冲电压产生的等离子体对电子发射的影响,就要从减少或降低预脉冲电压入手,基本思想是在传输线和二极管之间加一个预脉冲抑制开关,使预脉冲开关与冷阴极二极管串联在一起,由它们共同承受预脉冲电压。
假定二极管间隙的电容是C D,预脉冲开关的电容是C S。
如出现的预脉冲电压为V g时,依照电容分压来计算,在预脉冲开关上的电压为V S=C D V g/(C D+C S),在二极管上承受的电压为V D=C S V g/(C D +C S)。
为了降低二极管上的预脉冲电压,通常使预脉冲开关的电容C S小于二极管间隙的电容C D。
因此通过串入预脉冲开关,可以降低二极管上的预脉冲电压。
当主脉冲到来时,以过压自击穿的方式通过预脉冲开关,使主脉冲加到二极管上,从而减少预脉冲电压对二极管的影响。
消除预脉冲电压的方法大致有以下几种。
1.1 使用气体开关美国哥伦比亚大学的脉冲线加速器就使用一种气体开关,将它安置在二极管之前,可以有效地防止阴极出现的低电压预脉冲,见示意图1。
使用气体开关的好处是可以通过改变气体开关内的气体压力达到调整开关的击穿电压。
因此,可以找到消除预脉冲电压的最佳开关击穿电压。
1.2 使用油间隙法这种方法是不让脉冲线的内筒与二极管的阴极杆有直接的电接触,而是将它们分开一定的距离,如3~ 7mm。
利用内筒和阴极杆在油中间隙的击穿来消除预脉冲,见示意图2。
我校的脉冲线加速器在2002年8月份进行大修时就采用了这种方法来消除预脉冲,经过多次调节间隙大小进行试验。
实验表明,在加速器放电时,具有有效消除和降低预脉冲电压的效果。
但是要调节一个合适的间隙放电距离时,每次要拆下笨重的二极管各部分进行调整。
同时间隙放电后产生的导电物质,如炭黑会漂浮在间隙之间,如不及时将其驱散,则收稿日期:2003 03 12; 修订日期:2003 06 17基金项目:国家863计划项目资助课题作者简介:张 冰(1944 ),男,教授。
Fig.1 S ketch of pulse line accelerator of Colombi a College in USA图1美国哥伦比亚大学的脉冲线加速器示意图Fig.2 S ktch of method of usi ng oil gap 图2 使用油间隙法的脉冲线加速器示意图会使油间隙的击穿电压下降,也就会影响到消除预脉冲电压的效果。
1.3 使用所谓 灵敏放电器俄罗斯科学院应用物理研究所在与我校合作进行实验时,提出了为了排除预脉冲电压的影响,要对加速器的结构进行改造,他们建议加入一个所谓 敏感放电器 ,使其在电压为200~300kV 时开始动作。
1.4 采用等离子体融蚀断路开关(PEOS)PEOS 技术是以等离子体为开关的介质,是能预载很大电流的高速断路开关,其关键技术是要有一个等离子枪。
它可传导电流为MA 量级,维持时间100ns,开关时间小于10ns 。
1.5 阴极杆分段法在真空室内,把阴极杆在某一位置分为两节,甚至多节。
调节两段阴极杆的距离,通过电容分压的办法,利用真空室内真空绝缘击穿的性能。
同样可以在真空室内制造一个或数个串联的真空开关,用来消除预脉冲电压。
但这种真空开关的击穿电压,除了与分段的阴极杆的间隙大小有关外还与真空室内的真空状态和清洁程度有密切的关系,同时也与截断处的位置有关,因为不同的位置,分布电容不同,因此分压效果也不一样。
上面介绍的是已知的几种消除预脉冲电压的方法,还有其他方法(如设置预脉冲抑制电感和在Blumlein 线与二极管之间的过渡区内设置接地屏蔽盘以增大二极管对地电容等方法)来进一步有效地降低预脉冲电压。
2 高压撬棒管的使用受前面消除预脉冲电压方法的启发,我们设计一种高压撬棒管作为开关,用来实现消除预脉冲电压。
2.1 高压撬棒管(冷阴极触发管)简介撬棒管常用于雷达发射机或高压电路中,用于旁路短路电流,又称 故障分流器 。
我们考虑的撬棒管是一种专门研制的冷阴极触发管,国外称它为冷阴极触发火花隙。
它由触发极、相邻电极和与其相对的相对电极组Fig.3 Crow bar Sw itch of h i gh voltage图3 高电压撬棒管外形图成。
管壳一般采用金属陶瓷封接,管内充以高压绝缘气体。
在一定的工作电压范围内,如管子未被触发,则管子的两端(指相邻电极和相对电极)之间近似处于理想的绝缘状态。
然而管子一旦被触发,它可以迅速地变为低阻抗元件,并能传导数十kA的电弧电流。
以4068高压撬棒管为例,在触发电压作用下,管子导通,它可以传导的能量为500J,所呈现的内阻约为数十m,电感为5~30nH,其使用寿命可达数千次。
然而我们对这种冷阴极撬棒管的另一个参数感兴趣,就是它的 自击穿电压 。
所谓 自击穿电压 ,是指在没有触发信号时,冷阴极触发管的两个主电极(相邻电极和相对电极)之间的耐压程度或击穿电压。
对于上面介绍的4068型管,它的自击穿电压是50kV 。
这种类型的管子的外型见图3。
2.2 冷阴极撬棒管电路 根据我校现有脉冲线加速器结构的具体情况,在2002年10月,我们利用一只自击穿电压为80kV 的冷阴极撬棒管作为开关,由于击穿时管内电弧可以维持十多 s,因1138强激光与粒子束第15卷Fi g.4 Sk etch of Blumlein w ith crow bar sw itch 图4 使用高压撬棒管的脉冲线加速器示意图此,完全可以实现与二极管的同步击穿。
在经过十分周详的结构设计考虑,以及相关部件加工后,对管子进行安装。
这样在脉冲线内筒与二极管阴极杆之间串有一个可耐压80kV 的撬棒管,起到了一个击穿电压为80kV 的气体开关的作用,见示意图4。
为了防止误触发,我们把管子的触发极和它的相邻电极用薄铜片短路。
3 实验效果及存在问题3.1 实验效果在安装好冷阴极撬棒管后,我们用二极管做盲板放电试验。
实验表明,采用这种管子作为串联气体开关,使脉冲线加速器在放电时产生的预脉冲电压被大大地削弱。
图5是未加撬棒管和安装了撬棒管后的二极管电压波形。
比较两个电压波形,我们可以看出预脉冲电压确实是被减少了许多。
实验得到的数据是:当未加撬棒管时在发生器主脉冲电压为700kV 时,其预脉冲电压可达150kV,相当于主脉冲幅值的21%。
而在采用了撬棒管作为预脉冲抑制开关后,在发生器主脉冲电压为650kV 左右时,预脉冲电压降到50kV 以下,相当于主脉冲电压幅值的8%。
在2002年12月我们在进行相对论返波管实验时,由于采用了撬棒管来消除预脉冲电压这一措施,使得阴极发射的电子注质量得到了明显的改善。
铜靶记录的电子束尺寸为一个很好的圆轮状态痕迹,其厚度为2m m,中心直径为27mm,与设计尺寸十分接近。
同时微波输出功率由以前未消除预脉冲时的仅50M W 左右,大幅度地提高到250MW 左右,输出波形也十分理想。
图6是未安装撬棒管和安装有撬棒管时加速器电压波形与相对论返波管的微波波形。
图6(a)是在2002Fig.5 W aveform of voltage w ithout(a)and w ith (b)crow bar sw i tch图5 未安装撬棒管(a)和安装了撬棒管(b)时的电压波形Fi g.6 Waveform of RBW O !s microw ave v s voltage w aveform of accelerator w i thout (a)and w ith (b)crowbar sw itch图6 未安装撬棒管(a)和安装有撬棒管(b)时的加速器电压波形与相对论返波管的微波波形1139第11期 张 冰等:消除预脉冲电压的撬棒管开关法1140强激光与粒子束第15卷年6月,未加撬棒管时,相对论返波管受预脉冲电压的影响而测得的电压和微波波形,返波管输出功率为50MW左右,与理论设计指标相差很大。
图6(b)是在2002年12月,安装了撬棒管后相对论返波管上的电压和微波波形,此时返波管的输出功率在相同条件下已达到250MW左右,已接近理论设计指标。
实验说明使用撬棒管来消除预脉冲电压后,对相对论返波管实验带来了有益的效果。
另外还有一个十分有趣的结果是在测量相对论磁控管的振荡频率方面,在过去进行相对论磁控管实验中,测得的频率与设计值误差较大。
而在采用了消除预脉冲措施后,在相同的条件下测得的相对论磁控管的频率已十分接近理论设计值。
由于电子注的质量得到明显改善,有利于相对论磁控管的工作,从而能获得较好的频率特性。