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纳秒脉冲电压下两种自触发开关的设计与实验研究

         
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降低纳秒脉冲电压下气体开关的抖动对电磁脉冲模拟装置输出稳定性具有重要意义。特别在受条件约束、外触发不便的条件下,自触发开关抖动的降低值得关注。设计了两种自触发开关,包含阴极刻槽开关和预电离开关,并搭建了纳秒脉冲实验平台,分别在40 ns、70 ns与120 ns三种脉冲前沿下测量了两种开关的击穿电压、时延等参数,通过数据统计与处理,获得了两种开关的击穿电压及时间抖动。实验结果表明:通过阴极刻槽控制发射或者阴极预电离注入的方式均可有效降低开关的击穿抖动;在三种前沿的脉冲电压下两种开关的击穿抖动均在1~1.8 ns之间;在40 ns和70 ns前沿脉冲作用下,阴极刻槽的开关击穿抖动更低,可小于1.2 ns,击穿电压分散性小于1.29%;在120 ns前沿脉冲作用下,阴极预电离开关击穿抖动更低,可小于1.6 ns。

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