[发明专利]一种高储能密度液体介质基折叠型径向脉冲形成线有效
申请号: | 201910397754.8 | 申请日: | 2019-05-14 |
公开(公告)号: | CN110098822B | 公开(公告)日: | 2022-11-29 |
发明(设计)人: | 李嵩;刘世飞;张自成;杨汉武;高景明;张建德 | 申请(专利权)人: | 中国人民解放军国防科技大学 |
主分类号: | H03K3/53 | 分类号: | H03K3/53 |
代理公司: | 湖南兆弘专利事务所(普通合伙) 43008 | 代理人: | 陈晖 |
地址: | 410073 湖*** | 国省代码: | 湖南;43 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 高储能 密度 液体 介质 折叠 径向 脉冲 形成 | ||
1.一种高储能密度液体介质基折叠型径向脉冲形成线,包括内导体(1)、外筒(2)、液体介质(5),整个结构关于中心轴OO’旋转对称,内导体(1)同轴内置于外筒(2)中心,外筒(2)接地;其特征在于高储能密度液体介质基折叠型径向脉冲形成线还包括第一绝缘支撑板(8)、第二绝缘支撑板(9);外筒(2)两端分别由第一绝缘支撑板(8)、第二绝缘支撑板(9)封闭,令高储能密度液体介质基折叠型径向脉冲形成线连接外接脉冲变压器的一端即靠近第一绝缘支撑板(8)的一端为前端,连接气体开关的一端即靠近第二绝缘支撑板(9)的一端为后端;气体开关放置于高储能密度液体介质基折叠型径向脉冲形成线内,外筒(2)的轴向长度大于内导体(1)的轴向长度,内导体(1)的后端和第二绝缘支撑板(9)之间预留放置气体开关的空间;
内导体(1)由圆筒(11)、n个外圆盘突起(12)组成,圆筒(11)带有两个端面,内部为空心,两个端面的厚度与侧壁的厚度均为m,圆筒(11)外半径为rz2,圆筒(11)的内半径为rz3,rz3=rz2-m,圆筒(11)的轴向长度lz;圆筒(11)的外壁沿环向外套n个外圆盘突起(12),n个外圆盘突起(12)之间的间隙为n-1个,称为外槽(15),n个外圆盘突起(12)等间距排列;外圆盘突起(12)外半径均为rz1,外圆盘突起(12)的内半径均为rz2,厚度均为m,外槽(15)的宽度为d,其中前端第一个外圆盘突起(121)距离内导体(1)前端的间隔亦为d,后端最后一个外圆盘突起(122)距离内导体(1)后端的间隔为1.5d;内导体(1)的前端面通过螺栓与第一绝缘支撑板(8)连接,内导体(1)的后端面通过螺栓连接气体开关,气体开关通过螺栓连接第二绝缘支撑板(9 );
外筒(2)由圆筒21、n个内圆环突起(22)组成,外筒(2)的外半径为rw1,内半径为rw2,外半径rw1等于外接的气体开关半径,内半径rw2=rw1-m;外筒(2)的轴向长度为lw;外筒(2)的内侧壁加工有n个内圆环突起(22),n个内圆环突起(22)之间的间隙为n-1个,称为内槽(25),n个内圆环突起(22)等间距排列,每个内槽(25)与对应的外槽(15)的位置在轴向错开0.5d;每个内槽(25)的宽度为d,内圆环突起(22)厚度为m,内圆环突起(22)的外半径均为rw2,内半径均为rw3;每个内圆环突起(22)都处于内导体(1)两个外圆盘突起(12)之间的中间位置,与内导体(1)的外圆盘突起(12)交错镶嵌;这种内圆盘突起和外圆盘突起的径向折叠结构形成了慢波结构;
液体介质(5)填充在内导体(1)和外筒(2)之间的空间,液体介质(5)采用高储能密度液体介质;
第一绝缘支撑板(8)为圆盘,半径为rw1;第一绝缘支撑板(8)的厚度d1满足支撑起内导体(1),第一绝缘支撑板(8)放置于外筒(2)的前端;
第二绝缘支撑板(9)与第一绝缘支撑板(8)结构相同,第二绝缘支撑板(9)用螺栓与气体开关连接。
2.如权利要求1所述的一种高储能密度液体介质基折叠型径向脉冲形成线,其特征在于所述气体开关放置于高储能密度液体介质基折叠型径向脉冲形成线外,内导体(1)与外筒(2)的轴向长度相等,内导体(1)的后端面通过螺栓连接第二绝缘支撑板(9),第二绝缘支撑板(9)放置于外筒(2)的后端,通过螺栓与内导体(1)右端连接且支撑内导体(1)。
3.如权利要求1所述的一种高储能密度液体介质基折叠型径向脉冲形成线,其特征在于所述圆筒(11)两个端面的厚度与侧壁的厚度m为2mm~20mm,外半径rz2由R=ρln(rw1/rz2)确定,其中rw1为外筒(2)的外半径,R是高储能密度液体介质基折叠型径向脉冲形成线的阻抗,ρ是液体介质的电阻率;圆筒(11)的轴向长度lz由公式进行确定,τ为拟设计的高储能密度液体介质基折叠型径向脉冲形成线的输出脉冲宽度。
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