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根據強流電子加速器的需要,研制了一種大電流三電極氣體火花開關。開關采用防污染設計,將開關電極與金屬腔體一體化,并采用金屬擋板對絕緣封蓋進行防污保護,從最大程度上減小了開關工作時對絕緣支撐物的污染,提高了開關壽命,并且對開關工作特性進行了實驗研究。研究結果表明:當開關工作氣壓為0.10、0.15、0.20和0.25MPa時,其可控工作電壓范圍分別為25%～94%、38%～86%、40%～88%和44%～88%,具有可控工作電壓范圍寬的優點;當開關工作氣壓為0.25MPa、工作電壓為40kV、欠壓比為88%時,開關時延為50ns,抖動為1.28ns且分散性<3%,該開關已成功用于強流電子加速器系統且運行穩定可靠。
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設計了一個兩電極氣體火花開關,開關的主體部分僅包括陰極、陽極兩個主電極,以及金屬外殼和絕緣支撐外殼,兩電極結構取消了觸發極,消除了由于觸發極燒蝕影響開關壽命的問題。開關設計工作電壓23 kV,單脈沖能量1.2 MJ,峰值電流300 kA,單次脈沖電荷轉移量110 C。初步試驗階段開關工作電壓達到15 kV,開關的通流180 kA,電荷轉移量為47.85 C。開關觸發性能可靠,電極燒蝕均勻。
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