[实用新型]一种大面积紫外光波段的脉冲强闪光光源

说明书

本实用新型提供一种大面积紫外光波段的脉冲强闪光光源，以满足强脉冲X射线热‑力学效应的研究。该大面积紫外光波段的脉冲强闪光光源包括高压脉冲电容器、同轴气体火花开关、高压直流充电电源、快前沿脉冲触发器、高压同轴电缆和金属丝阵列；同轴气体火花开关的触发极与快前沿脉冲触发器连接，高电压电极与高压脉冲电容器、高压直流充电电源连接，地电极与金属丝阵列的一端连接，金属丝阵列的另一端接地，且与高压脉冲电容器的接地极连接。

技术领域

本实用新型涉及脉冲功率技术领域，具体涉及一种大面积紫外光波段的脉冲强闪光光源。

背景技术

在脉冲功率研究中，大型脉冲功率装置常用于在实验室模拟强脉冲X射线产生的热-力学效应。在此类模拟实验中，国际上主要通过高功率Z箍缩技术产生的高保真度软X射线加载到壳体结构上开展相关技术研究，但国内尚缺少能够满足应用需求、输出电流达到数十兆安量级的高功率脉冲驱动源。

现阶段，国内主要通过以下两种实验模拟手段开展强脉冲X射线热-力学效应研究。

第一、将强流脉冲电子束加载到壳体结构表面，通过壳体表面材料物质的迅速汽化产生反冲冲量，在壳体结构内部产生热击波，此种方式具有与强脉冲X射线相似的热-力学效应，可以从机理等效上模拟强脉冲X射线的热- 力学效应。美国Sandia国家实验室建立了OWL-II强流脉冲电子束加速器可产生670kA的强流脉冲电子束，用于模拟强脉冲X射线的热-力学效应。但此种方式受到强流脉冲电子束束斑面积的限制，不可能开展全尺寸壳体结构的热-力学效应研究。

第二、以化学爆炸产生的爆轰波作为汽化反冲冲量的初始等效脉冲载荷加载到壳体结构上，从效应等效上对强脉冲X射线的热-力学效应进行模拟，用于全尺寸壳体结构的结构响应研究。化学爆炸模拟实验主要有柔爆索加载、薄片炸药加载和驱动飞片加载等方式。其中，柔爆索加载的脉冲载荷冲量大小和分布的保真度较差，薄片炸药加载中，加载的持续时间较长、同时性较差，且不易获得小冲量余弦分布的脉冲载荷，加载的均匀性较差。

因上述两种方式存在一定的缺陷，目前申请人主要通过强脉冲闪光瞬时引爆喷涂在壳体结构表面的光敏炸药，对壳体结构施加脉冲载荷来模拟强脉冲X射线的热-力学效应。此种方式能够比较真实地模拟强脉冲X射线引起的脉冲载荷作用，是较为理想的化学爆炸加载方法，具有面加载同时性好、载荷余弦分布规律、载荷幅值小和冲量加载较容易控制等众多优点，特别适用于在大型复杂结构表面上的不连续载荷加载。但是上述光敏炸药加载方式缺少能够起爆光敏炸药的大面积闪光光源，以引爆喷涂在壳体结构表面的光敏炸药，进而用于模拟强脉冲X射线引起的脉冲载荷作用。

实用新型内容

本实用新型提供一种大面积紫外光波段的脉冲强闪光光源，以满足强脉冲X射线热-力学效应的研究。

本实用新型的技术方案是：

一种大面积紫外光波段的脉冲强闪光光源，包括高压脉冲电容器、同轴气体火花开关、高压直流充电电源、快前沿脉冲触发器、高压同轴电缆和金属丝阵列；所述同轴气体火花开关的触发极与快前沿脉冲触发器连接，高电压电极与高压脉冲电容器、高压直流充电电源连接，地电极与金属丝阵列的一端连接，金属丝阵列的另一端接地，且与高压脉冲电容器的接地极连接。

进一步地，所述同轴气体火花开关的地电极通过高压同轴电缆与金属丝阵列的一端连接。

进一步地，所述高压同轴电缆的特征阻抗小于50欧姆。

进一步地，所述金属丝阵列为1～20根金属丝并联组成的平面丝阵。

进一步地，所述金属丝阵列的材质为钨丝和铜丝。

进一步地，所述金属丝阵列中金属丝的直径为0.1～0.5mm。

进一步地，所述同轴气体火花开关为三电极气体开关，各电极均为圆锥形结构。