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一种100kV Mini-Marx发生器系统设计

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更新日期：2020-10-09 10:57
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本文设计了一套包含Mini-Marx发生器及高压脉冲触发源的系统。触发源系统输出高压脉冲幅度达到0～30kV、脉冲前沿＜15ns、脉冲宽度＞500ns。

随着高功率脉冲技术的发展，Marx发生器是脉冲功率装置系统中用来获得幅值从数百千伏到数兆伏，持续时间从几十纳秒到数微秒高压脉冲功率源的重要设备，被广泛地应用于高功率微波、高功率激光、电磁发射等脉冲功率系统领域^[1-2]。高压脉冲触发源输出脉冲前沿的快慢、幅度的稳定以及抖动时间的大小等参数性能，都取决于脉冲形成开关的特性，因此氢闸流管触发源设计是该系统的关键。为满足100kV Mini-Marx发生器对高压脉冲触发源的技术需求，本文采用以VE4141型氢闸流管器件为主体开关，设计了带有预点火和主触发功能的触发电路^[3]，大大降低了氢闸流管工作时自身的抖动时间，实现了触发源输出的高压脉冲信号不仅抖动＜4ns，达到触发电压在25kV时输出的高压脉冲前沿＜15ns、脉宽＞500ns。Marx脉冲发生器实现系统抖动＜1.5ns，输出幅度＞100kV、前沿＜3ns、脉宽＞200ns 的高压脉冲信号，并给出了高压脉冲触发源和100kV Mini-Marx脉冲发生器输出波形的实验结果。

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