大电流脉冲发生器设计及应用

文档摘要：长磁透镜是展宽型分幅相机的重要部件,使用大电流激励长磁透镜可在漂移区产生强磁场,从而提高相机空间分辨率.由于焦耳热效应的影响,长磁透镜无法长时间工作在大电流环境下.本研究基于串并联Marx结构,设计了应用于长磁透镜的电流脉冲发生器,研究了充电电压、储能电容、负载以及电路串、并联级数对输出电流脉冲的影响.当充电电压增大,储能电容值增大,负载减小,串联级数增加时,脉冲峰值电流增大;并联级数增加时,峰值电流呈先增后减的变化趋势.当储能电容值增大,负载增大,串联级数减少,并联级数增加时,脉冲半高宽增大.建立长磁透镜模型,模拟了长磁透镜轴上磁场强度分布.长磁透镜内径越大,轴上磁感应强度越弱;激励电流越大,磁感应强度越强.采用四级串联、两路并联的Marx脉冲电路产生了峰值457A,半高宽6.76ms的电流脉冲.该电流脉冲激励长磁透镜,获得了53.72μm的空间分辨率.

Abstract：Thelongmagneticlensisanimportantpartofthedilationframingcamera.Itcangenerateastrongmag-neticfieldinthedriftregionwhenstimulatedbylargecurrent,thusimprovingthespatialresolutionofthecamera.Duetothejouleheateffect,thelongmagneticlenscannotworkinlargecurrentenvironmentforalongtime.Inthisstudy,thecur-rentpulsegeneratorappliedtothelongmagneticlensisdesignedbasedontheseriesandparallelMarxstructure.Theef-fectsofchargingvoltage,energy-storagecapacitance,load,circuitseriesandparallelstagesontheoutputcurrentpulsearestudied.Whilethechargingvoltageandenergy-storagecapacitanceincreases,thepulsepeakcurrentbecomeslarger.Thesameistruewhenthenumberofseriesstagesisincreasedortheloaddecreases.Whenthenumberofparallelstagesin-creases,thepeakcurrentincreasesatfirstandthendecreases.Inaddition,thepulsewidthislargerbyincreasingtheenergy-storagecapacitance,theload,andthenumberofparallelstages.Whenthenumberofseriesstagesincreases,thepulsewidthdecreases.Alongmagneticlensmodelisestablishedtosimulatethemagneticfieldintensitydistributionontheaxis.Thelargertheinnerdiameterofthelongmagneticlens,theweakerthemagneticinductionintensity.Thegreatertheexcita-tioncurrent,thestrongerthemagneticinductionintensity.Apulsewithpeakcurrentof457Aandfullwidthathalfmaxi-mumof6.76msisgeneratedbyMarxpulsecircuitwithfourstagesinseriesandtwoinparallel.Thecurrentpulseexcitesthelongmagneticlens,andthespatialresolutionof53.72μmisobtained.

作者：林楷宣  罗秋燕  陈嘉杰  王佳恒  黄峻堃  王东  刘进元  牛丽红  蔡厚智Author：LINKai-xuan  LUOQiu-yan  CHENJia-jie  WANGJia-heng  HUANGJun-kun  WANGDong  LIUJin-yuan  NIULi-hong  CAIHou-zhi
作者单位：深圳大学物理与光电工程学院,光电子器件与系统教育部/广东省重点实验室,广东深圳518060
刊名：电子学报 ISTICEIPKU
Journal：ActaElectronicaSinica
年，卷(期)：2024, 52(5)
分类号：TN29TM89
关键词：长磁透镜  电流脉冲  Marx发生器  空间分辨率  分幅相机  
Keywords：longmagneticlens  currentpulse  Marxgenerator  spatialresolution  framingcamera  
机标分类号：TN78TG434.5TN865
在线出版日期：2024年7月22日
基金项目：大电流脉冲发生器设计及应用[
期刊论文]  电子学报--2024, 52(5)林楷宣  罗秋燕  陈嘉杰  王佳恒  黄峻堃  王东  刘进元  牛丽红  蔡厚智长磁透镜是展宽型分幅相机的重要部件,使用大电流激励长磁透镜可在漂移区产生强磁场,从而提高相机空间分辨率.由于焦耳热效应的影响,长磁透镜无法长时间工作在大电流环境下.本研究基于串并联Marx结构,设计了应用于长磁透...参考文献和引证文献
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关键词：长磁透镜,电流脉冲,Marx发生器,空间分辨率,分幅相机,

2024-10-3 23:42 上传 大电流脉冲发生器设计及应用.pdf

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