在西北核技术研究所的“闪光-Ⅱ”装置上进行了水介质多针自击穿开关实验研究,该开关由2个或4个开关间隙、1个预脉冲屏蔽板及其支撑结构组成。给出了实验研究所使用的测试方法及波形分析方法(两个判据)。开关输入预脉冲较大时,可以认为开关输出波形的预脉冲作用时间就是开关的

Fi.9 Discharewaveformsofagaggp

图9 一个间隙的放电波形

现,只要开关的一个间隙提前导通,那么其它间隙的击穿状态就要受到影响。提前导通的间隙会使其附近间隙的电压下降,可能有的间隙还未形成贯穿间隙的流柱通道,间隙上的电压就已经降低到不能驱动流柱继续向前发展的水平,因此该间隙不会导通,其d/dIt信号也不可能与正常击穿的信号近似。

Fi.10 Discharewave-shaeoftwodischarestatesggpg

图10 两种导通状态的放电波形

4 结 论

闪光加速器上进行了水介质自击穿开关放电的测试实验研究,使用水电阻分压器和电流线圈同时- 在“Ⅱ”

测试了水介质自击穿开关的放电间隙输入、输出电压和放电电流。使用水开关的预脉冲作为判断开关充电的起始时刻,进而确定开关放电延迟时间、间隙的击穿分散性、间隙击穿电压和间隙之间的击穿同步分散性等特

/可以有效地判断间隙的击穿状态。这两个性参数;利用间隙放电的ddIt信号作为开关间隙放电状态的判据,

判据的确立对研究水开关的性能具有重要意义。

致 谢:邓建军研究员、盖同阳老师和黄建军博士的建议和帮助;韩文辉工程师、曹文彬研究员、王勐博士、吴守东高级技 衷心感谢邱爱慈院士、

师、秦卫东同志及西北核技术研究所的部分同志参加了实验工作,在此表示谢意。

参考文献:

[]中国工程物理研究院,1D].绵阳:2004.(XiaMH.Investiationofalowerpreulseand 夏明鹤.低电感低预脉冲水介质自击穿开关研究[gp

:)lowerinductancewaterdielectricself-breakswitch.MiananCAEP,2004yg

[]]:2J.强激光与粒子束,2004,16(12)1621-1625.(Xia 夏明鹤,谢卫平,李洪涛,等.具有预脉冲屏蔽板的水介质自击穿开关的电路模拟[

MH,XieWP,LiHT,etal.Simulationofwaterpulseforminineswitchwithpreulsesuressiongroundplane.HihPowerLaserglpppg

():)andParticleBeams,2004,16121621-1625

[][3ehrJM,MaenchenJE,WoodworthJR,etal.Multi-meavoltwaterbreakdownexerimentA].14thIEEEInternationalPulsedPower Lgp

[,UConferenceC].DallasTexasSA,2003.609-614.

[]4houSielmanRB,StruveKW,etal.InvestiationoftheeffectsofwaterlineswitchcaacitanceontheelectricalreulseoftheZ- SpRW,pgppp

[[,,UacceleratorA].12thIEEEInternationalPulsedPowerConferenceC].MontereCaliforniaSA,1999.987.y

[]科学出版社,5M].北京:1978.(HihVoltaeTechnoloecialtfElectricEni- 清华大学电力系高电压技术专业.冲击大电流技术[gggySpyog