[实用新型]一种折叠型高功率脉冲调制器

说明书

本实用新型公开了一种折叠型高功率脉冲调制器，包括：脉冲形成线组件和连接组件，所述连接组件用于连接相邻脉冲形成线组件的输出端和输入端，以实现多个脉冲形成线组件进行回转折叠连接，位于回转折叠结构首端的脉冲形成线组件的输入端与脉冲变压器连接，位于回转折叠结构尾端的脉冲形成线组件的输出端通过气体开关组件与负载组件连接。本实用新型的折叠型高功率脉冲调制器具有结构紧凑、安装简单、脉冲形成线的折叠数量可调等优点，在有限轴向长度上实现了多倍长脉冲输出，拓宽了高功率脉冲调制器在空间、场地受限这类场景中的应用。

技术领域

本实用新型属于高功率脉冲调制器技术领域，具体涉及一种具有多个脉冲形成线的折叠型高功率脉冲调制器。

背景技术

高功率脉冲调制器具有输出功率高、可重复运行等优点，在闪光X射线照相、核爆模拟、惯性约束聚变、自由电子激光、高功率微波等领域有着广泛的应用。常用的脉冲调制器有Marx发生器、脉冲形成线等形式，其中采用液体介质高功率脉冲形成线形式的脉冲调制器具有输出脉冲电压上升前沿快、波形平顶一致性好的特点。脉冲形成线如何获得长脉冲输出是其发展的重要方向，采用螺旋线或者折叠线是获得长脉冲输出的有效方法，【Jinliang LIU,Chuang lu LI,Jiande ZHANG,et al.A spiral strip transformer typeelectron-beam accelerator[J].Laser and Particle Beams,2006,24(03):355～358.】，采用同轴螺旋线技术方案实现了长脉冲输出，【欧阳佳.折叠型平板Blumlein线及其应用研究[D].长沙:国防科技大学,2007.】采用折叠kapton薄膜方法产生了长脉冲。

对于脉冲形成线型脉冲调制器，其输出脉冲的宽度τ通常可以采用下式计算：

其中c为真空中光速，l为形成线长度，ε_r为形成线介质的介电常数，k为慢波系数，对于形成线内导体为非螺旋线结构的脉冲调制器，其慢波系数k为1，对于内导体为螺旋线结构的调制器，其慢波系数为与螺旋角度有关的函数。

取Φ为螺旋角，则有

根据公式可知，提高脉冲形成线液体介质的介电常数、增加慢波系数及加大形成线的长度是获得长脉冲有效方法。然而对于特定的脉冲形成线，其液体介质介电常数、螺旋线的慢波系数为常量。因此，为获得长脉冲输出通常采用增加形成线长度的方式，然而受到设备放置场地、空间的限制，形成线长度增加有限。如何在有效的轴向长度下，获得更长的脉冲输出，是本领域亟需解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种具有结构紧凑、安装简单、脉冲形成线的折叠数量可调、在有限轴向长度上实现多倍长脉冲输出的折叠型高功率脉冲调制器。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种折叠型高功率脉冲调制器，包括：脉冲形成线组件和连接组件，所述连接组件用于连接相邻脉冲形成线组件的输出端和输入端，以实现多个脉冲形成线组件进行回转折叠连接，位于回转折叠结构首端的脉冲形成线组件的输入端与脉冲变压器连接，位于回转折叠结构尾端的脉冲形成线组件的输出端通过气体开关组件与负载组件连接。

作为本实用新型的进一步改进，所述脉冲形成线组件包括脉冲形成线外壳和脉冲形成线内导体，所述脉冲形成线内导体设置在脉冲形成线外壳内部，且脉冲形成线外壳两端设有用于固定脉冲形成线内导体的绝缘支撑板。

作为本实用新型的进一步改进，所述连接组件包括连接过渡件，所述连接过渡件用于连接相邻脉冲形成线内导体的输出端和输入端，以实现多个脉冲形成线内导体进行回转折叠连接。