[发明专利]一种特斯拉升压脉冲源与方法

权利要求书

1.一种特斯拉升压脉冲源，包括依次连接的脉冲发生器、特斯拉变压器、峰化电容、自击穿开关、辐射器或传导注入器，其特征在于，所述的脉冲发生器产生的脉冲经特斯拉变压器升压后给峰化电容充电，峰化电容电压升到一定数值后，自击穿开关导通，给辐射器或传导注入器传送高电压脉冲。

2.根据权利要求1，所述的特斯拉升压脉冲源，其特征在于，所述的脉冲发生器包括依次连接的直流高压源、充电隔离电阻、储能电容、放电开关。

3.根据权利要求1，所述的特斯拉升压脉冲源，其特征在于，所述的特斯拉变压器的初级线圈与脉冲发生器的储能电容构成初级谐振电路，特斯拉变压器的次级线圈与峰化电容构成次级谐振电路。

4.根据权利要求1，所述的特斯拉升压脉冲源，其特征在于，所述的初级谐振电路中包围着可调位置磁芯，通过调整可调位置磁芯使初级谐振电路的谐振频率等于次级谐振电路谐振频率。

5.根据权利要求1，所述的特斯拉升压脉冲源，其特征在于，所述的自击穿开关，包括圆柱状的绝缘封闭支撑外壳、固定电极、可调电极、油介质与气体介质两层组合绝缘介质。

6.根据权利要求1，所述的特斯拉升压脉冲源，其特征在于，所述的自击穿开关的可调电极，由安装有光电位置检测的气动分度盘来调节。

7.根据权利要求1，所述的特斯拉升压脉冲源，其特征在于，所述的传导注入器，在其始端安装脉冲源内阻，紧挨内阻安装有高频罗氏线圈与低频罗氏线圈测量注入电流，高频罗氏线圈与低频罗氏线圈的输出连接匹配网络，通过匹配网络输出兼顾高频与低频的宽频率范围注入电流的监测信号。

8.根据权利要求1，所述的特斯拉升压脉冲源，其特征在于，所述的辐射器采用紧凑结构与自击穿开关连接，辐射器可以是垂直极化的有界波模拟器，也可以是水平极化的辐射波模拟器。

9.用特斯拉升压脉冲源产生高电压脉冲的方法包括以下步骤：

（1）按照脉冲波形要求和特斯拉变压器的谐振条件设计特斯拉升压脉冲源的参数，并按下面两步来调整：

a.断开初级谐振电路，人为断开峰化电容与特斯拉变压器的连接，对峰化电容充上低电压，再瞬间接上峰化电容与特斯拉变压器，产生衰减振荡波，测量衰减振荡波的周期，得到次级谐振电路的谐振频率；

b.断开次级谐振电路，边测量初级谐振电路的谐振频率，边调整可调位置磁芯，直到初级谐振电路的谐振频率等于次级谐振电路的谐振频率；所述的测量初级谐振电路的谐振频率，是指给脉冲发生器的储能电容充上低电压，瞬间合上脉冲发生器的放电开关产生衰减振荡波，测量衰减振荡波的周期，得到初级谐振电路的谐振频率；

步骤（1）只需做一次，以后的使用过程就不需要；

（2）通过气动控制气动分度盘来设置自击穿开关的可调电极的位置，并由光电位置检测器来测量其位置，给脉冲发生器充电产生不同电压的脉冲以测试自击穿开关在不同电极位置下的自击穿电压，并加以记录，形成自击穿电压与电极位置的对应表；

步骤（2）也只需做一次，以后的使用过程就不需要；

（3）由所需产生脉冲的电压来查询步骤（2）形成的自击穿电压与电极位置的对应表，通过气动控制来设置电极位置，给脉冲发生器充电后闭合放电开关发出合适的脉冲，再由特斯拉变压器升压经自击穿开关击穿后产生所需高电压的脉冲。