納秒級高重復頻率脈沖水介質開關的研究.pdf

1、與利用傳統(tǒng)介質的脈沖形成線（例如PTFE）相比，水的介電常數(shù)為80 ε=，這使得脈沖形成線(PFLs)和開關的設計和構造更加緊湊。由于水的高絕緣強度，超過1MV/cm，開關間隙可以減少至幾百個微米，開關電壓仍然可達上萬伏。小放電間隙可以減少開關阻抗，因此得到很高的電壓和電流上升率?；謴蜁r間定義為，間隙間的電壓完全恢復到上一次擊穿場強的時間。在開關間隙間流過高流速水流可有效去除放電后產(chǎn)生的氣泡和雜質，使開關的恢復時間減少，頻率升高。

2、>　　 本文著重于設計和實驗水介質布魯姆萊因脈沖形成線和同軸圓柱體開關等組成的緊湊型脈沖功率系統(tǒng)。脈寬40ns 是有布魯姆萊因線的長度決定的，40 Ω的阻抗是由PFL的幾何結構和絕緣介質（水）所決定的。擊穿電壓為5kV，電壓上升時間為ns量級，流經(jīng)開關間隙的循環(huán)水系統(tǒng)使得重復頻率有望達kHz，可持續(xù)若干分鐘。在層流狀態(tài)下，增加水流速度可提高水中氣泡去除速率，提高開關的自恢復速率。但在湍流狀態(tài)下，會產(chǎn)生了大量氣泡，擊穿電壓顯著降低。當流