大功率固态脉冲调制器技术研究

在粒子加速器、工业辐照等领域广泛使用大功率脉冲调制器，如速调管、冲击磁铁脉冲调制器等。传统的技术是使用氘闸流管、脉冲成形网络、工频高压电源和De-Q电路，其中高压电源工作于低频状态，体积大、效率低；氘闸流管、PFN、高压脉冲变压器技术繁杂、造价高，脉冲上升、下降沿不够快，使用寿命有限。随着电力电子学的发展及功率开关器件向高速度及大功率方向的进步，在快脉冲及大功率脉冲调制器中使用高频逆变技术、固态开关及新磁性材料已成为发展的趋势，是对传统技术的革新。本课题将探索在大功率调制器中使用固态开关、新磁性材料取代氘闸流管、PFN，传统脉冲变压器的可能性，使用数千伏的高频开关电源取代数万伏的高压电源，提高效率及功率密度、克服高压储能电容、放电开关使用寿命的局限，减小脉冲输出上升、下降沿时间、使脉宽可在一定范围内调节。课题的研究成果不仅将能够直接应用于直线加速器速调管的运行也将拓展到其他应用领域。