双脉冲输出折叠型水介质螺旋长脉冲加速器研究

高功率脉冲加速器在军事和民用领域有着广泛应用，利用单台加速器实现多个脉冲同步输出以及获得100ns以上长脉冲是其研究重要方向。针对上述需求，我们将螺旋线与折叠线技术相结合，设计了一台可同时输出两个脉冲的强流电子加速器，且每个脉冲宽度大于100ns，该项目将具体开展以下研究：1）折叠型螺旋脉冲调制器理论与实验研究，理论上计算加速器各部分参数，分析折叠段阻抗、螺旋线阻抗与负载阻抗等参数对双脉冲输出波形的影响；实验中实现双脉冲的同步输出（间隔时间小于10ns），每个脉冲脉宽约120ns，电压约400kV，电流约25kA；2）激光触发开关技术研究，理论上分析不同激光能量、激光波长、气体种类等因素对气体开关的延时、抖动特性的影响，并在实验中验证；3）利用激光同时触发多个气体开关，研究多个开关同步运行时工作特性；4）利用该加速器，开展单台加速器同时驱动两个不同波段高功率微波源的应用研究。

高功率脉冲加速器在军事和民用领域有着广泛应用，利用单台加速器实现多个脉冲同步输出以及获得100ns以上长脉冲是其研究重要方向。针对上述需求，我们将螺旋线与折叠线技术相结合，研制了一台可同时输出两个脉冲的强流电子加速器，且每个脉冲宽度大于100ns，本课题组在国家自然科学基金支持下已经完成了预期研究目标，主要研究成果和结论归纳为以下四个方面：1）开展了折叠型螺旋脉冲调制器理论与实验研究，理论上计算加速器各部分参数，分析折叠段阻抗、螺旋线阻抗与负载阻抗等参数对双脉冲输出波形的影响； 2）激光触发开关技术研究，理论上分析不同激光能量、激光波长、气体种类等因素对气体开关的延时、抖动特性的影响，并在实验中进行了验证；3）利用激光同时触发多个气体开关，研究多个开关同步运行时工作特性；4）开展激光触发脉冲调制器的同步控制，实验中实现双脉冲的同步输出（间隔时间约ns），每个脉冲脉宽132ns，电压365kV。