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第1章 脉冲功率技术概述1

1.1 什么是脉冲功率技术1

1.2 脉冲功率技术的发展2

1.3 脉冲功率系统的基本组成与应用3

参考文献3

第2章 能量的储存5

2.1 概述5

2.2 电容储能及脉冲电容器6

2.2.1 电容储能6

2.2.2 脉冲电容器7

2.2.3 Marx发生器储能系统9

2.3 电感储能11

2.3.1 工作原理11

2.3.2 人工过零技术12

2.4 机械储能13

2.4.1 脉冲发电机组13

2.4.2 单极发电机15

2.5 化学能16

2.5.1 蓄电池16

2.5.2 爆磁压缩发生器17

参考文献19

第3章 高功率脉冲的产生20

3.1 概述20

3.2 大容量电容器组并联运行21

3.2.1 多台电容器并联运行21

3.2.2 放电回路分析22

3.2.3 用于电力部门的冲击电流发生器简介27

3.2.4 开关并联运行的条件28

3.3 Marx发生器30

3.3.1 用于脉冲功率技术领域的Marx发生器30

3.3.2 Marx发生器-陡化电容器电路35

3.4 单传输线37

3.4.1 电磁波在均匀无损线上的传播37

3.4.2 单传输线型高压脉冲形成线41

3.5 Blumlein传输线45

3.5.1 同轴Blumlein传输线的工作原理45

3.5.2 Marx发生器对Blumlein传输线充电时的电压和能量传输效率51

3.5.3 Blumlein传输线放电时负载上电压波形57

3.5.4 Blumlein传输线对负载的能量传输效率63

参考文献64

第4章 开关技术65

4.1 概述65

4.1.1 开关的主要特性参数66

4.1.2 开关的触发系统70

4.2 气体开关71

4.2.1 三电极开关72

4.2.2 电场畸变火花开关74

4.2.3 多弧道开关79

4.2.4 激光触发气体开关82

4.3 固体开关84

4.3.1 固体薄膜多通道开关84

4.3.2 磁开关84

4.3.3 光导半导体开关88

4.3.4 高功率重复频率半导体固态开关90

4.4 液体开关92

4.5 开断开关简介94

4.5.1 开断开关94

4.5.2 等离子体断路开关95

4.6 赝火花开关98

4.6.1 工作原理98

4.6.2 赝火花开关举例99

参考文献100

第5章 电介质的绝缘特性101

5.1 引言101

5.2 气体绝缘102

5.2.1 静态电压下气体电介质的绝缘强度103

5.2.2 脉冲电压下气体介质的击穿特性106

5.3 液体绝缘107

5.3.1 液体绝缘介质中的实用公式107

5.3.2 几种常用的液体绝缘介质108

5.4 固体绝缘110

5.4.1 固体绝缘介质的几种击穿机制简述110

5.4.2 计算几种固体绝缘材料击穿场强的实用公式111

5.5 固体绝缘介质沿面闪络111

5.5.1 沿面闪络结构类型111

5.5.2 空气中纳秒脉冲电压下同轴电缆沿面闪络特性的试验研究113

5.5.3 真空沿面闪络的击穿机制117

5.5.4 纳秒脉冲下绝缘子真空沿面闪络特性试验研究举例119

参考文献123

第6章 真空二极管124

6.1 真空二极管的构型与绝缘124

6.1.1 真空沿面绝缘设计原则125

6.1.2 真空磁绝缘127

6.2 二极管中电子束和离子束的物理机制及特性133

6.2.1 电子的发射过程133

6.2.2 高功率二极管中的电子流135

6.2.3 电子、离子双向流138

6.2.4 二极管上的预脉冲139

6.2.5 箍缩电子束二极管141

6.2.6 同轴径向二极管143

6.2.7 高功率离子束二极管144

参考文献146

第7章 测量与诊断147

7.1 引言147

7.2 用分流器测量脉冲大电流148

7.2.1 基本原理148

7.2.2 分流器的种类149

7.2.3 分流器应用举例150

7.3 Rogowski电流测量线圈151

7.3.1 电流测量线圈的基本原理151

7.3.2 用Rogowski线圈测量冲击电流时的误差分析154

7.4 用法拉第筒测量加速器二极管中强流电子束158

7.4.1 法拉第筒的结构158

7.4.2 法拉第筒同轴测量电阻阻值的标定159

7.5 磁光电流测量装置160

7.5.1 磁光效应160

7.5.2 磁光式电流传感器原理与构成161

7.5.3 磁光式电流传感器信号处理162

7.6 用分压器测量脉冲高电压165

7.6.1 电阻分压器165

7.6.2 电容分压器169

7.6.3 阻容分压器171

7.7 脉冲功率技术中的诊断技术举例171

7.7.1 X射线总剂量测量171

7.7.2 X射线能谱范围172

7.7.3 稠密等离子体焦点脉冲X射线源随时间的变化特性174

7.7.4 X射线针孔成像174

7.7.5 激光差分干涉诊断175

参考文献176

第8章 脉冲功率装置及其应用举例177

8.1 引言177

8.2 相对论电子束（或离子束）加速器178

8.2.1 加速器的组成178

8.2.2 应用举例178

8.3 高功率脉冲驱动的快速Z箍缩装置181

8.4 直线感应加速器183

8.5 高功率微波发生器186

8.6 稠密等离子体焦点装置188

8.6.1 等离子体焦点脉冲X射线源的应用举例189

8.6.2 等离子体焦点脉冲中子源的应用举例190

8.7 脉冲功率技术在环境保护中的应用192

8.8 液电效应及其应用194

8.8.1 液电效应194

8.8.2 应用举例195

8.9 重复频率脉冲功率装置198

8.9.1 Tesla变压器型重复频率加速器的应用199

8.9.2 Tesla变压器的工作原理201

参考文献204