[发明专利]纳秒级高压窄脉冲和微秒级低压宽脉冲的产生设备和方法

权利要求书

1.纳秒级高压窄脉冲和微秒级低压宽脉冲的产生设备，其特征在于：包括控制检测模块、若干级高压窄脉冲发生模块、若干级低压宽脉冲发生模块、所述协调脉冲形成模块。

所述控制检测模块控制高压窄脉冲发生模块和低压宽脉冲发生模块输出脉冲，并调节输出脉冲的参数；

所述高压窄脉冲发生模块用于向协调脉冲形成模块输出纳秒级高压脉冲；

所述低压宽脉冲发生模块用于向协调脉冲形成模块输出微秒级低压脉冲；

所述协调脉冲形成模块根据纳秒级高压脉冲和微秒级低压脉冲形成协同脉冲，并作用于目标。

2.根据权利要求1所述的纳秒级高压窄脉冲和微秒级低压宽脉冲的产生设备，其特征在于：还包括输出采样模块；

所述输出采样模块用于采集协调脉冲形成模块输出的协同脉冲参数，并传输至控制检测模块；

所述控制检测模块根据协同脉冲参数调节高压窄脉冲发生模块和低压宽脉冲发生模块输出脉冲的参数。

3.根据权利要求1所述的纳秒级高压窄脉冲和微秒级低压宽脉冲的产生设备，其特征在于：脉冲参数包括电压幅值和脉宽；纳秒级高压脉冲的电压幅值范围为0-20kV，脉宽范围为100ns～1000ns。

4.根据权利要求1所述的纳秒级高压窄脉冲和微秒级低压宽脉冲的产生设备，其特征在于：所述微秒级低压脉冲的电压幅值范围为0-5kV，脉宽范围20us～100us。

5.根据权利要求1所述的纳秒级高压窄脉冲和微秒级低压宽脉冲的产生设备，其特征在于，纳秒级高压窄脉冲和微秒级低压宽脉冲的产生设备的电路拓扑如下所示：

记低压电源VL正极所在一端为A，负极所在一端为B，高压电源VH正极所在一端为E，负极所在一端为F；

低压电源VL的A端依次串联二极管DL1、电容CL1后接地；

低压电源VL的A端串联二极管DL1后连接开关管SL1的漏极；开关管SL1的栅极悬空；开关管SL1的源极串联二极管D1*的阴极；二极管D1*的阳极接地；

开关管SLm的漏极连接二极管DLm，源极连接二极管Dm*的阴极，栅极悬空；二极管Dm*的阳极连接二极管D(m-1)的阴极；m＝2,3，…，n；n为正整数；

低压电源VL的A端依次串联二极管DL1、二极管DL2、电容CL2后连接二极管D1*的阴极；二极管D1*的阳极接地；

二极管DLm的阳极连接二极管DL(m-1)，阴极连接二极管DL(m+1)；

电容CLm的一端连接二极管DLm的阴极，另一端连接二极管Dm*的阳极；

低压电源VL的B端接地；

高压电源VH的E端串联二极管DH1的阳极；二极管DH1的阴极串联电容CH1后连接二极管Dn*的阴极；

高压电源VH的F端连接二极管Dn*的阴极；

二极管DH1的阴极串联开关管SH1的漏极；开关管SH1的栅极悬空；开关管SH1的源极串联二极管DH1*的阴极；

二极管DH1*的阳极串联二极管Dn*的阴极；

二极管DHi的阳极串联二极管DH(i-1)的阴极；二极管DHi的阴极串联电容CHi后连接二极管DH(i-1)*的阴极；i＝2,3，…，j；j为正整数；

二极管DHi的阴极串联开关管SHi的漏极；开关管SHi的栅极悬空；开关管SHi的源极串联二极管DHi*的阴极；二极管DHi*的阳极串联二极管DH(i-1)*的阴极；

二极管DHj的阴极串联负载电阻Rx后接地。

6.根据权利要求5所述的纳秒级高压窄脉冲和微秒级低压宽脉冲的产生设备，其特征在于，所述开关管包括MOSFET开关管。