高压脉冲延时线研究

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1、万方数据独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中国工程物理研究院或其他教育机构的学位或证书使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：痛谤I签字日期：勿帕年6月哆日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解并接受中国工程物理研究院研究生部有关保存、使用学位论文的规定，允许论文被查阅、借阅和送交国家有

2、关部门或机构，同时授权中国工程物理研究院研究生部可以将学位论文全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。学位论文作者签名：扁卉签字日期：功卯扩年占月哟万方数据摘要高重复频率脉冲发生器的负载一般是感应腔、二极管电子枪等非线性元件，很难与脉冲发生器输出阻抗完全匹配，这就不可避免地要产生反射脉冲。为了避免反射脉冲对主脉冲的影响，即隔离反射脉冲，本论文研究了低损耗、小畸变的高压脉冲延时线——水介质脉冲延时线。通过数值模拟和实验深入地了解了水介质脉冲延时线能量传输损耗和脉冲波形畸

3、变因素，传输脉冲幅度损耗的主要因素是趋肤效应损耗和水介质泄漏损耗；传输脉冲畸变因素较复杂，主要是趋肤效应损耗引起的脉冲前沿损失和延时线阻抗不均匀引起的脉冲平顶波动。本论文介绍了延时线的基本理论，对其能量传输损耗和脉冲波形畸变因素以及耐压强度进行了分析。根据应用和实验需求，设计了一套12Q、电长度为200ns～500ns脉冲延时线原理性实验装置，并对其能量传输损耗进行了理论分析；同时设计了一套工作电压大于200kV、阻抗为24Y2、电长度为300ns的高压实验装置，并对其能量传输损耗和耐压强度进行了理论分析。在物理设

4、计基础上，建立了两套实验装置和实验平台，并进行小信号实验和高压实验。通过低压脉冲信号传输实验，了解了延时线传输脉冲幅度损耗大小和脉冲波形畸变程度；通过高压脉冲传输实验，了解了延时线的耐压强度和耐压设计需要注意的问题。编写了延时线损耗数值模拟程序，主体是对电报方程进行数值求解。利用该程序模拟了脉冲延时线传输脉冲的过程，了解了趋肤效应损耗和水介质泄漏损耗对传输脉冲前沿影响大小；利用PSpice程序模拟了绝缘支撑对传输脉冲的影响，以此了解其对脉冲幅度影响不大，主要会引起脉冲平顶畸变；利用Magic程序模拟了直角弯道对传输

5、脉冲的影响，了解了其对传输脉冲的影响较小。最后，调研了碳酸丙烯介质特性，利用原理性实验装置进行了初步实验，以了解碳酸丙烯作为延时线传输介质的可行性。关键词：同轴线，脉冲延时线，水介质，衰减率，趋肤效应万方数据AbstractTheloadofhighrepetitionfrequencypulsegeneratoriscommonlyinductivecell，diodeelectrongunandSOon．Theseelementsarenonlinear，SOitisdifficulttomatchthepul

6、segenerator，andSOreflectionpulsewillcomeintobeingineluctability．Totransittimeisolatethereflectionpulse，lowlossandsmalldistortionhighvoltagepulsedelay—linehasstudied，whichiswaterpulsedelay-line．Numericalsimulationandexperimenthaveindicatedthatpulseamplitudeatte

7、nuationmainreasonsareskin—effectlossandwaterdielectricloss，andpulseshapedistortionmainfactorsareskin··effectlossanddelay--lineimpedancenonuniformity．Thepaperintroducesthebasictheoryofdelay—line，andanalyzesthemainfactorsofpulseamplitudeattenuationandpulseshaped

8、istortion，andanalyzespulsedelectricstrengthofdelay-line．Accordingtoapplicationandexperimentrequirement，asuitof12ohmandasuitof24ohmwaterpulsedelay-linehavebeendesigned．The12ohmdelay