磁通量压缩发生器PDF电子书下载

第1章　炸药驱动的电源 1

1.1 引言 1

1.2　炸药驱动电源概述 1

1.3　磁通量压缩发生器的历史 3

1.4　电磁理论 5

1.4.1　场论：麦克斯韦方程组 5

1.4.2　电路方程：基尔霍夫方程 8

1.5　电磁现象 9

1.5.1　磁压和磁扩散 9

1.5.2　磁力 10

1.5.3　磁压力 11

1.5.4　电场 11

1.6　冲击波和爆轰波 12

1.7　炸药和炸药部件 14

1.7.1　炸药种类 14

1.7.2　炸药部件 15

1.8　磁通量压缩发生器引论 16

1.8.1　电路方程组 16

1.8.2　电磁场方程 17

1.8.3　磁通量压缩发生器的性能 18

参考文献 18

第2章　磁通量压缩发生器的物理和设计 20

2.1　影响磁场压缩的条件 20

2.1.1　磁场扩散 20

2.1.2　套筒的可压缩性 21

2.1.3　电导率的变化 23

2.1.4　表面不稳定性 23

2.2　磁压缩电流发生器的理论 25

2.3　电流发生器的设计问题 27

2.3.1 消除电击穿 27

2.3.2　能量放大倍数的提高 28

2.3.3　向负载输送最大可能的能量 28

2.3.4　达到最大可能的增益 29

2.3.5　不受限制的能量放大 29

参考文献 31

第3章　磁通量压缩发生器 32

3.1 引言 32

3.2　磁压缩发生器的分类 32

3.3　同轴型磁压缩发生器 34

3.4　螺线圈型磁压缩发生器 38

3.5　平板型磁压缩发生器 43

3.6　环圈型磁压缩发生器 47

3.7　圆盘型磁压缩发生器 50

3.8　半导体磁压缩发生器 52

3.8.1　运行理论 53

3.8.2　冲击波磁压缩发生器的工作物质 55

3.8.3 冲击波磁压缩发生器的设计 56

3.9　级联式爆炸磁压缩发生器 60

3.10　短脉冲爆炸磁压缩发生器 61

参考文献 67

第4章　脉冲形成网络 69

4.1　高速断路开关 70

4.1.1 炸药爆炸断路开关 70

4.1.2　电爆炸开关 71

4.1.3　爆炸等离子体开关 74

4.2　脉冲变压器 76

4.3　电火花隙开关 81

4.4　脉冲形成线 84

4.5　高电压磁压缩发生器系统 87

4.5.1　磁通量俘获 88

4.5.2　不用变压器的磁通量俘获 91

4.5.3　使用变压器的磁通量俘获 91

参考文献 94

第5章　电负载 96

5.1　至负载的直接连接 96

5.1.1 情形1：Rc=0,L(t)=L0exp(-αt) 96

5.1.2 情形2：Rc=0,L=L0(1-αt) 98

5.1.3　情形3：Rc≠0,L=L0(1-αt) 99

5.1.4　情形4：CL=0 100

5.1.5　情形5：CL=0,Rc=0 101

5.2　通过脉冲变压器的连接 101

5.2.1　情形1：复杂负载 101

5.2.2　情形2：电阻性和电感性负载 104

5.2.3　情形3：R1=0,I20=0 106

5.2.4　情形4：低电阻负载 107

5.2.5　情形5：R1=0,R2=0,CL=0 109

5.2.6　情形6：R1=0时的有源负载 112

5.2.7　情形7：脉冲成形变压器 114

5.3　通过电爆炸开关的连接 117

5.3.1　复数负载 117

5.3.2　有源负载 119

5.3.3　开关电感对电感性负载能量耦合系数的影响 120

5.4　脉冲变压器和电爆炸开关 123

5.4.1　复数负载 124

5.4.2　有源负载 127

参考文献 129

第6章　设计、制作和试验 131

6.1 FLEXY-Ⅰ型磁压缩发生器简述 131

6.2　计算模型 131

6.2.1 螺线圈型磁压缩发生器的简单零维模型 132

6.2.2　螺线圈型磁压缩发生器的简单二维模型 141

6.2.3　与其他计算编码的比较 151

6.3　螺线圈型发生器的设计 152

6.3.1　基本输入数据 152

6.3.2　螺线圈的设计规则 153

6.4　FLEXY-Ⅰ型磁压缩发生器的制作 155

6.5　FLEXY-Ⅰ型磁压缩发生器的试验 158

6.6　理论与实验结果的比较 159

6.7　小结 160

参考文献 161

第7章 实验方法与技术 164

7.1 实验方法 164

7.1.1　电磁学技术 164

7.1.2　爆轰技术 167

7.2　爆炸脉冲功率实验室 172

7.3　快速开关和功率调节电路的试验 173

7.3.1　爆炸箔的经验模型 174

7.3.2　磁通量压缩发生器／断路开关实验 176

7.3.3　爆炸箔断路和闭路开关 178

7.3.4　快速开关技术 181

7.3.5　爆炸箔尺寸的优化 184

7.4　磁通量压缩发生器之间的磁耦合 185

7.4.1　FLUXAR系统 186

7.4.2　FLUXAR系统的控制方程组 187

7.4.3　FLUXAR系统的技术和性能 189

7.4.4　一个实例的研究 192

7.5　螺线圈型磁压缩发生器的局限性 194

7.6　提要 195

参考文献 195

第8章　爆炸磁压缩发生器在激光和微波技术中的应用 198

8.1 激光器 198

8.1.1 固体钕玻璃激光器 198

8.1.2　光解碘激光器 200

8.2　高功率微波源 201

8.2.1 微波源的自备电源 201

8.2.2　虚阴极振荡器 207

8.2.3　多波契伦柯夫发生器 210

8.2.4　磁绝缘线性振荡器 212

8.2.5　渡越辐射发生器 220

8.3　直接驱动的器件 221

8.3.1 电磁弹药的类型 221

8.3.2　爆炸磁频率发生器 223

8.3.3　柱形冲击波源 231

8.4　总结 235

参考文献 235

附录A　磁通量压缩发生器——辅导与述评 238

附录B　磁通量压缩发生器中的损失：线性磁扩散理论 294

附录C　圆盘型爆炸磁压缩发生器 325

附录D　中国作者发表的爆炸磁压缩发生器学术论文部分目录（1986年—2005年） 333