基于磁光效应的电磁内爆装置负载电流测量技术研究
发布时间：2021-02-13 07:18
脉冲功率技术是一种以储能元件存储较低功率的电磁场能量,通过瞬间释放到负载获得高功率脉冲的电磁物理技术。电磁内爆就是利用脉冲功率技术产生的超大脉冲电流形成洛伦兹力驱动负载内爆,能够在实验室条件下创造出强辐射、强磁场、高温、高压和高密度等高能量密度物理实验条件。不仅是实现惯性约束聚变可能的技术途径之一,还是开展核爆效应模拟、材料高压动态特性等高能量密度物理研究及其它基础科学研究的一个重要手段,对武器聚变物理、武器材料动态特性、辐射物理与效应、聚变能源和天体物理等前沿物理研究具有重要意义。流过负载的脉冲电流是电磁内爆装置最重要的技术指标,它不仅是衡量电磁内爆装置脉冲功率系统能量传输效率的重要指标,而且脉冲电流的大小及波形形状直接影响着负载电磁内爆的物理过程和能量转换效率,对电磁内爆起着决定性的作用。但是由于脉冲电流特别大,负载处于强电磁场和等离子体复合区域,目前常用的电流监测方法在近负载区受到强烈的空间电子、等离子体、冲击震动以及强电磁干扰等因素的影响,无法给出直接测量结果。因此,真正流过电磁内爆负载的电流测量一直是一个世界难题,成为该领域研究关注的重点,迄今未获突破。目前,国内外大型电磁内...
【文章来源】：中国工程物理研究院北京市
【文章页数】：120 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１．１?Ｚ箍缩物理过程??２??
?基于磁光效应的电磁内爆装置负载电流测量技术研究???？ｆｅｉＨ－－？??图１．２升级后的Ｚ脉冲功率加速器实物图??在ＺＲ装置上采用了新型的负载电流监测系统［５４‘５５］。如图１．３所示，诊断系统由８??个校准过的Ｂ－ｄｏｔ探头组成，它们位于磁绝缘的Ｌ型横截面阳极槽的底部，按方位角排??布形成最小的半径。该布置方式可以平滑电流分布，保护Ｂ－ｄｏｔ免受电子直接冲击，而??且提供对称几何排布测量的统计平均值。??Ｖａ：ｒ＿?二??＝二丨?Ｕｐｐｅｒ?ａｎｏｄ？??Ｉ?Ｍｄｄ？ｅ?ａｎｏｄｅ?Ｘｊ／ｊＴ???＼／?Ｉ?Ｆｏｕｒ－ｔｅｖ＾??Ｑ????＼ｒ?ｏｕｌｅｒ－ＭｒＴＬ?ｓｙｓｔ＆ｍ??—ｙＪＴ／?（ｖａｃｕｕｍ?ｓｅｃｔｉｏｎ）??＼?ｙ＾＾?Ｌｏｗｅｒ?ｃａｔｈｃｘｊｅ??Ｃ?ｒ??ｌ?Ｌｏｗｅｒ?ａｎｏｄｅ??Ｉ?＾?Ｄ－ｄｏｔ?ｐｒｏｂｅｓ?ｔｏｒ?ｊ??—＾?１／＾?ｖａｃｕｕｍ－ｉｎｓｕｔａｔｏｒ?ｓｔａｃｋ?ｓｎｓｌｔａｇｅ??Ｄ?—一?ｙＭ?（Ｂ－ｄｏｔ?ｐｒｏｂｅｓ?ｆｏｒ?ｓｔａｃｋ?ｃｕｒｒｅｎｔ?ａｔ??ｓａｍｅ?ａｘｉａｌ?ａｎｄ?ｒａｄｉａｌ?ｐｏｓｉｔｉｏｎｓ?ｊ??Ｍ?ｔｘｉｆ?ａｔ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ａｚｉｍｕｔｈｓ）??Ｉ?’?■■■■■?ｍ?ｉ??图１．３负载电流监测探头布置示意图??实验数据显示ＺＲ加速器磁绝缘传输线（ＭＩＴＬ）中发生的位移电流现象非常重要｜５６］。??４??
?基于磁光效应的电磁内爆装置负载电流测量技术研究???？ｆｅｉＨ－－？??图１．２升级后的Ｚ脉冲功率加速器实物图??在ＺＲ装置上采用了新型的负载电流监测系统［５４‘５５］。如图１．３所示，诊断系统由８??个校准过的Ｂ－ｄｏｔ探头组成，它们位于磁绝缘的Ｌ型横截面阳极槽的底部，按方位角排??布形成最小的半径。该布置方式可以平滑电流分布，保护Ｂ－ｄｏｔ免受电子直接冲击，而??且提供对称几何排布测量的统计平均值。??Ｖａ：ｒ＿?二??＝二丨?Ｕｐｐｅｒ?ａｎｏｄ？??Ｉ?Ｍｄｄ？ｅ?ａｎｏｄｅ?Ｘｊ／ｊＴ???＼／?Ｉ?Ｆｏｕｒ－ｔｅｖ＾??Ｑ????＼ｒ?ｏｕｌｅｒ－ＭｒＴＬ?ｓｙｓｔ＆ｍ??—ｙＪＴ／?（ｖａｃｕｕｍ?ｓｅｃｔｉｏｎ）??＼?ｙ＾＾?Ｌｏｗｅｒ?ｃａｔｈｃｘｊｅ??Ｃ?ｒ??ｌ?Ｌｏｗｅｒ?ａｎｏｄｅ??Ｉ?＾?Ｄ－ｄｏｔ?ｐｒｏｂｅｓ?ｔｏｒ?ｊ??—＾?１／＾?ｖａｃｕｕｍ－ｉｎｓｕｔａｔｏｒ?ｓｔａｃｋ?ｓｎｓｌｔａｇｅ??Ｄ?—一?ｙＭ?（Ｂ－ｄｏｔ?ｐｒｏｂｅｓ?ｆｏｒ?ｓｔａｃｋ?ｃｕｒｒｅｎｔ?ａｔ??ｓａｍｅ?ａｘｉａｌ?ａｎｄ?ｒａｄｉａｌ?ｐｏｓｉｔｉｏｎｓ?ｊ??Ｍ?ｔｘｉｆ?ａｔ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ａｚｉｍｕｔｈｓ）??Ｉ?’?■■■■■?ｍ?ｉ??图１．３负载电流监测探头布置示意图??实验数据显示ＺＲ加速器磁绝缘传输线（ＭＩＴＬ）中发生的位移电流现象非常重要｜５６］。??４??
【参考文献】：
期刊论文
[1]保偏光纤双折射度压力敏感性分析[J]. 曹合心,张瀚,吕辅勇,赵伟时,李雪峰. 系统仿真技术. 2019(02)
[2]保偏微纳光纤双折射的温度特性[J]. 蒋晓勇,肖悦娱. 中国激光. 2019(08)
[3]强光一号装置准球形电磁内爆丝阵负载成形技术[J]. 赵学水,杜卫星,陈定阳,周林,叶繁,杨建伦,徐荣昆,许泽平,李正宏. 中国测试. 2017(12)
[4]聚龙一号 我国高功率脉冲技术新的里程碑[J]. 姜洋,邹文康. 国防科技工业. 2016(02)
[5]基于聚龙一号的钨丝阵Z箍缩内爆辐射特性[J]. 黄显宾,任晓东,但加坤,王昆仑,周少彤,徐强,张思群,李晶,蔡红春,欧阳凯,卫兵,计策,丰树平,王勐,谢卫平,邓建军,周秀文,杨毅. 强激光与粒子束. 2016(02)
[6]超辐射发光二极管光源的分析与补偿研究[J]. 刘颖,徐金涛,秦波. 光学技术. 2016(01)
[7]测量数MA脉冲电流的探头设计与标定[J]. 卫兵,卿燕玲,丰树平,傅贞,任济,计策,但加坤,夏明鹤,王勐. 强激光与粒子束. 2015(07)
[8]面向Z箍缩驱动聚变能源需求的超高功率重复频率驱动器技术[J]. 邓建军,王勐,谢卫平,周良骥,邹文康,郭帆,章乐,李逢,丰树平,陈林,夏明鹤,计策,袁建强,宋盛义,黄显宾,彭先觉. 强激光与粒子束. 2014(10)
[9]矩阵光学中的琼斯矩阵方法与其在偏振光中的应用[J]. 何启浩. 西南民族大学学报(自然科学版). 2014(05)
[10]强光一号兆安电流钨丝X箍缩实验研究[J]. 吴坚,王亮平,李沫,吴刚,邱孟通,杨海亮,李兴文,邱爱慈. 物理学报. 2014(03)
博士论文
[1]EAST托卡马克上光纤电流传感器的研制与实验应用[D]. 薛敏敏.中国科学技术大学 2019
[2]基于霍尔效应和空芯线圈的电流检测新技术[D]. 陈庆.华中科技大学 2008
[3]基于Rogowski线圈的大电流测量传感理论研究与实践[D]. 李维波.华中科技大学 2005
硕士论文
[1]光纤双折射对光纤传感器的影响与应用研究[D]. 胡能鹏.暨南大学 2015
[2]一种基于低频补偿的脉冲大电流测试方法研究[D]. 张郁.南京理工大学 2014
[3]光电混合式脉冲大电流互感器[D]. 畅宏南.电子科技大学 2013
[4]脉冲大电流的微分电路法测试[D]. 孔祥利.西北大学 2010
[5]光纤电流传感器的研制[D]. 庞碧波.电子科技大学 2009
[6]驱动快Z箍缩的脉冲电流测量技术研究[D]. 郭宁.华北电力大学（北京） 2009
[7]脉冲大电流测试技术研究[D]. 曾正华.南京理工大学 2006
[8]磁光玻璃光纤的偏振特性及其在电流传感器上的应用[D]. 马静.安徽大学 2002
本文编号：3032162
【文章来源】：中国工程物理研究院北京市
【文章页数】：120 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１．１?Ｚ箍缩物理过程??２??
?基于磁光效应的电磁内爆装置负载电流测量技术研究???？ｆｅｉＨ－－？??图１．２升级后的Ｚ脉冲功率加速器实物图??在ＺＲ装置上采用了新型的负载电流监测系统［５４‘５５］。如图１．３所示，诊断系统由８??个校准过的Ｂ－ｄｏｔ探头组成，它们位于磁绝缘的Ｌ型横截面阳极槽的底部，按方位角排??布形成最小的半径。该布置方式可以平滑电流分布，保护Ｂ－ｄｏｔ免受电子直接冲击，而??且提供对称几何排布测量的统计平均值。??Ｖａ：ｒ＿?二??＝二丨?Ｕｐｐｅｒ?ａｎｏｄ？??Ｉ?Ｍｄｄ？ｅ?ａｎｏｄｅ?Ｘｊ／ｊＴ???＼／?Ｉ?Ｆｏｕｒ－ｔｅｖ＾??Ｑ????＼ｒ?ｏｕｌｅｒ－ＭｒＴＬ?ｓｙｓｔ＆ｍ??—ｙＪＴ／?（ｖａｃｕｕｍ?ｓｅｃｔｉｏｎ）??＼?ｙ＾＾?Ｌｏｗｅｒ?ｃａｔｈｃｘｊｅ??Ｃ?ｒ??ｌ?Ｌｏｗｅｒ?ａｎｏｄｅ??Ｉ?＾?Ｄ－ｄｏｔ?ｐｒｏｂｅｓ?ｔｏｒ?ｊ??—＾?１／＾?ｖａｃｕｕｍ－ｉｎｓｕｔａｔｏｒ?ｓｔａｃｋ?ｓｎｓｌｔａｇｅ??Ｄ?—一?ｙＭ?（Ｂ－ｄｏｔ?ｐｒｏｂｅｓ?ｆｏｒ?ｓｔａｃｋ?ｃｕｒｒｅｎｔ?ａｔ??ｓａｍｅ?ａｘｉａｌ?ａｎｄ?ｒａｄｉａｌ?ｐｏｓｉｔｉｏｎｓ?ｊ??Ｍ?ｔｘｉｆ?ａｔ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ａｚｉｍｕｔｈｓ）??Ｉ?’?■■■■■?ｍ?ｉ??图１．３负载电流监测探头布置示意图??实验数据显示ＺＲ加速器磁绝缘传输线（ＭＩＴＬ）中发生的位移电流现象非常重要｜５６］。??４??
?基于磁光效应的电磁内爆装置负载电流测量技术研究???？ｆｅｉＨ－－？??图１．２升级后的Ｚ脉冲功率加速器实物图??在ＺＲ装置上采用了新型的负载电流监测系统［５４‘５５］。如图１．３所示，诊断系统由８??个校准过的Ｂ－ｄｏｔ探头组成，它们位于磁绝缘的Ｌ型横截面阳极槽的底部，按方位角排??布形成最小的半径。该布置方式可以平滑电流分布，保护Ｂ－ｄｏｔ免受电子直接冲击，而??且提供对称几何排布测量的统计平均值。??Ｖａ：ｒ＿?二??＝二丨?Ｕｐｐｅｒ?ａｎｏｄ？??Ｉ?Ｍｄｄ？ｅ?ａｎｏｄｅ?Ｘｊ／ｊＴ???＼／?Ｉ?Ｆｏｕｒ－ｔｅｖ＾??Ｑ????＼ｒ?ｏｕｌｅｒ－ＭｒＴＬ?ｓｙｓｔ＆ｍ??—ｙＪＴ／?（ｖａｃｕｕｍ?ｓｅｃｔｉｏｎ）??＼?ｙ＾＾?Ｌｏｗｅｒ?ｃａｔｈｃｘｊｅ??Ｃ?ｒ??ｌ?Ｌｏｗｅｒ?ａｎｏｄｅ??Ｉ?＾?Ｄ－ｄｏｔ?ｐｒｏｂｅｓ?ｔｏｒ?ｊ??—＾?１／＾?ｖａｃｕｕｍ－ｉｎｓｕｔａｔｏｒ?ｓｔａｃｋ?ｓｎｓｌｔａｇｅ??Ｄ?—一?ｙＭ?（Ｂ－ｄｏｔ?ｐｒｏｂｅｓ?ｆｏｒ?ｓｔａｃｋ?ｃｕｒｒｅｎｔ?ａｔ??ｓａｍｅ?ａｘｉａｌ?ａｎｄ?ｒａｄｉａｌ?ｐｏｓｉｔｉｏｎｓ?ｊ??Ｍ?ｔｘｉｆ?ａｔ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ａｚｉｍｕｔｈｓ）??Ｉ?’?■■■■■?ｍ?ｉ??图１．３负载电流监测探头布置示意图??实验数据显示ＺＲ加速器磁绝缘传输线（ＭＩＴＬ）中发生的位移电流现象非常重要｜５６］。??４??
【参考文献】：
期刊论文
[1]保偏光纤双折射度压力敏感性分析[J]. 曹合心,张瀚,吕辅勇,赵伟时,李雪峰. 系统仿真技术. 2019(02)
[2]保偏微纳光纤双折射的温度特性[J]. 蒋晓勇,肖悦娱. 中国激光. 2019(08)
[3]强光一号装置准球形电磁内爆丝阵负载成形技术[J]. 赵学水,杜卫星,陈定阳,周林,叶繁,杨建伦,徐荣昆,许泽平,李正宏. 中国测试. 2017(12)
[4]聚龙一号 我国高功率脉冲技术新的里程碑[J]. 姜洋,邹文康. 国防科技工业. 2016(02)
[5]基于聚龙一号的钨丝阵Z箍缩内爆辐射特性[J]. 黄显宾,任晓东,但加坤,王昆仑,周少彤,徐强,张思群,李晶,蔡红春,欧阳凯,卫兵,计策,丰树平,王勐,谢卫平,邓建军,周秀文,杨毅. 强激光与粒子束. 2016(02)
[6]超辐射发光二极管光源的分析与补偿研究[J]. 刘颖,徐金涛,秦波. 光学技术. 2016(01)
[7]测量数MA脉冲电流的探头设计与标定[J]. 卫兵,卿燕玲,丰树平,傅贞,任济,计策,但加坤,夏明鹤,王勐. 强激光与粒子束. 2015(07)
[8]面向Z箍缩驱动聚变能源需求的超高功率重复频率驱动器技术[J]. 邓建军,王勐,谢卫平,周良骥,邹文康,郭帆,章乐,李逢,丰树平,陈林,夏明鹤,计策,袁建强,宋盛义,黄显宾,彭先觉. 强激光与粒子束. 2014(10)
[9]矩阵光学中的琼斯矩阵方法与其在偏振光中的应用[J]. 何启浩. 西南民族大学学报(自然科学版). 2014(05)
[10]强光一号兆安电流钨丝X箍缩实验研究[J]. 吴坚,王亮平,李沫,吴刚,邱孟通,杨海亮,李兴文,邱爱慈. 物理学报. 2014(03)
博士论文
[1]EAST托卡马克上光纤电流传感器的研制与实验应用[D]. 薛敏敏.中国科学技术大学 2019
[2]基于霍尔效应和空芯线圈的电流检测新技术[D]. 陈庆.华中科技大学 2008
[3]基于Rogowski线圈的大电流测量传感理论研究与实践[D]. 李维波.华中科技大学 2005
硕士论文
[1]光纤双折射对光纤传感器的影响与应用研究[D]. 胡能鹏.暨南大学 2015
[2]一种基于低频补偿的脉冲大电流测试方法研究[D]. 张郁.南京理工大学 2014
[3]光电混合式脉冲大电流互感器[D]. 畅宏南.电子科技大学 2013
[4]脉冲大电流的微分电路法测试[D]. 孔祥利.西北大学 2010
[5]光纤电流传感器的研制[D]. 庞碧波.电子科技大学 2009
[6]驱动快Z箍缩的脉冲电流测量技术研究[D]. 郭宁.华北电力大学（北京） 2009
[7]脉冲大电流测试技术研究[D]. 曾正华.南京理工大学 2006
[8]磁光玻璃光纤的偏振特性及其在电流传感器上的应用[D]. 马静.安徽大学 2002
本文编号：3032162
本文链接：https://www.wllwen.com/shoufeilunwen/jckxbs/3032162.html
教材专著
