（國防科技大學(xué)理學(xué)院，長沙4丨0073）時，加速器?極管輸出電丨+.500KV，束流強度9KA，fny脈寬人約50ns，該裝置具有結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便，運丁等特點。

　　+極管一、引言強流相對論電+束加速器是從事篼功率微波、自由電子激光、準(zhǔn)分了激光和粒子慣性約束等高科技研究的關(guān)鍵設(shè)備。傳統(tǒng)的電子束加速器往往用Marx發(fā)生器作為初級能源，但是Marx發(fā)生器難以小型化，且重復(fù)運行性差，因而有一定的局限性。Tesla變壓器由于具有體積小，能量傳輸效率高，易實現(xiàn)重復(fù)運行等特點，人們常用它作為加速器的初級儲能可得：式的K值將使Tesla變壓器得到極人值輸出電壓Us能M傳輸效率：由（3）式可得當(dāng)T=l，即Wp=cs時，n=l，獲得比較高能量傳輸效率。將丁=1，n取1，0.6，0.38這就是Tesla變壓器的諧振條件。當(dāng)Tesla變壓器「。作在諧振條件F時，可獲得比較高的輸出電壓和能量傳輸效率。

　　Tesla變壓器的次級線圈與油介質(zhì)Blumlein線相接。Blumlein線既娃一個電容器，是一個脈沖形成線。Tesla變壓器次級iBumein線構(gòu)成一個次級LC路。當(dāng)給變壓器初級的儲能電容充電到一定值，使觸發(fā)開關(guān)導(dǎo)通，在Teala變壓器的初級路形成振蕩。當(dāng)滿足諧振條件。則變壓器初級耦合到次級的能量比較多，Blumlein線上充屯電壓比較高。當(dāng)充電電壓達(dá)到裝在Blumlein線中筒與內(nèi)筒之間的自擊空氣體開關(guān)的擊穿電壓時，開關(guān)導(dǎo)通，81111111611線給二極管放電，在-極管陰陽極間產(chǎn)生高電壓脈沖和強電子束流。

　　三、Tesla變壓器型加速器的結(jié)構(gòu)Tesla變壓器型加速器的結(jié)構(gòu)如所示，它主要由Tesla變壓器，初級能源、主開關(guān)、油介質(zhì)BUrnilein線和：極管、充電電感以及測量電壓和電流的分壓器和分流器組成。-274- Tesla變壓器初級線圈用寬20cm，厚2mm長1.1m的銅帶繞成四匝做成，其電感為6.4hH，匝間間距為2cm，并用環(huán)氧樹脂澆成外徑45cm，內(nèi)徑35cm的圓筒，此圓筒即是Tesla變器的初級，也是外筒，有法蘭接口能直接與Blumlein線外筒相接。次級線圈用線直徑3mm的外有絕緣介質(zhì)的銅線繞制在錐形的圓柱體上，共有300匝，其自感Blumlein線主要由中筒，內(nèi)筒和外筒組成。采用等場強設(shè)計，其阻抗為48Q，電容值為2.03nF，二筒之間充有變壓器油，筒與筒之間采用超高分+聚乙烯材料加I：成f.圓環(huán)形，并在表面車有環(huán)形槽。這樣既能起到支承作用，不會產(chǎn)生表面擊穿。主開關(guān)和預(yù)脈沖開艾采用Q穿的氣體開關(guān)，通過調(diào)'1丨開關(guān)氣壓，來調(diào)V開關(guān)的導(dǎo)通壓電壓，從而使-極管獲得M佳的輸出電壓和柬流。采用硫酸銅水電阻分壓'來測坐一極管的電。此分樂器對方波脈沖的響應(yīng)時間為3ns左厶。極管電流采用壁電流（即分流電阻）來測量。

　　四、實驗結(jié)果實驗分為兩個部分。首先測MTesla變壓器的諧振特性。對已加1：好的油介質(zhì)Blumlein線和Tesla變壓器，要使LSCS=LPCP，Ls、Lp和Cp是一定的，要獲得詣?wù)駰l件，唯一可調(diào)的是（：5，即通過調(diào)節(jié)初級儲能電容的值來獲得諧振條件。耦合系數(shù)K可通過Tesla變壓器中心的鐵鋼片多少調(diào)節(jié)。由于是LC回路，閃此不能用電阻分壓器來測量諧振波形。為此研制了響應(yīng)時間為3.2ns帶積分器的電容分壓器51來測MTesla變壓器的諧振電壓波形。如a是理論計算Tesla變壓器在指振條件F的輸出波形，b是實驗調(diào)試后測得的諧振特征曲線。從可為理論計算和實驗結(jié)果基本一致。

　　對Tesla變壓器型電+加速器系統(tǒng)進行了初步調(diào)試。實驗時，陰極采用￠20的不銹桿，用￠70的不銹鋼圓盤作為陽極，陰陽極間間距9mm，二極管真空度為lx丨04乇。通過電阻分壓器和分流器后，用HP54502A示波器測得的二極管電壓和電流波形分別如a和4b.二極管電壓為480KV，半高脈寬40ns.二極管電流9KA.由于油介質(zhì)的Blumlein脈中形成線不是采用等阻抗設(shè)計。即中筒與內(nèi)筒之間阻抗為34Q，而中筒與外筒阻抗為14Q，這樣，使二極管的電壓波形和電流波形主脈寬（50ns）之后，有一個與主脈沖同寬的臺階。

　　五、結(jié)論Tesla變壓器作為初級能源，來代替Marx發(fā)生器給油介質(zhì)Blumlein線充電，能夠使二極管獲得較好的電壓和束流輸出。初步實驗時，由于初級電容充電不能超過25KV.因此僅給初級電容充電20KV左右。如果更換初級電容，充電電壓超過50KV，則極管的電壓可可達(dá)1MV，電流可達(dá)20KA.在今后的T.作中，將進行重復(fù)運行調(diào)試，用它作為重復(fù)運行的高功率微波源的電+束能源。