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脉冲气体激光器磁压缩放电电路的仿真

袁鑫荣 左都罗 王新兵

引用本文:
Citation:

脉冲气体激光器磁压缩放电电路的仿真

    作者简介: 袁鑫荣(1991-),男,硕士研究生,从事脉冲气体激光器磁压缩放电电路的研究。.
    通讯作者: 左都罗, zuoduluo@hust.edu.cn
  • 基金项目:

    国家重大专项课题资助项目(2013ZX02202-007)

  • 中图分类号: TN78

Simulation of magnetically switched compression discharge circuits for pulsed gas lasers

    Corresponding author: ZUO Duluo, zuoduluo@hust.edu.cn ;
  • CLC number: TN78

  • 摘要: 为了降低用于脉冲气体激光器的全固态磁压缩放电电路的放电延时抖动,采用PSPICE软件对全固态磁压缩激励电路进行仿真分析,完成了对充电、磁开关复位以及整个放电过程的初步模拟。模拟结果显示,初始储能电容电压1V的波动会引起放电时间5ns~10ns的抖动,抖动时间随着充电电压的升高而降低;通过采用特制的两级耦合复位回路来降低放电延时抖动,该复位电路可将放电抖动从微秒量级降低到纳秒量级。结果表明,降低抖动的关键因素在于充电过程中高频交流纹波经复位电路耦合将磁芯复位到一稳定状态,使磁开关、可饱和脉冲变压器的工作状态更加稳定。建立的仿真模型,对低放电抖动的脉冲放电激励电路设计可提供参考。
  • [1]

    ZHENG J Y, HE W. Review of research actuality and development directions of pulsed power technology[J]. Mechanical and Electrical Engineering Magzine, 2008, 25(4):1-4(in Chinese).
    [2]

    ZHANG D D, YAN P, WANG J. Magnetic component design and circuit simulation for MPC system[J]. High Voltage Apparatus, 2009, 45(1):18-24(in Chinese).
    [3]

    YANG Sh, ZHONG H H, YANG H W, et al. Design of magnetic switch based on metglas magnetic core[J]. High Power Laser and Particle Beams, 2010, 22(5):1172-1176(in Chinese).
    [4]

    NESS R, MELCHER P, FERGUSON G, et al. A decade of solid state pulsed power development at Cymer Inc[C]//2004 IEEE International Power Modulator Conference. New York,USA:IEEE,2004:228-233.
    [5]

    POKRYVAILO A, YANKELEVICH Y, WOLF M, et al. A high-power pulsed corona source for pollution control applications[J]. IEEE Transactions on Plasma Science,2004, 32(5):2045-2054.
    [6]

    YOU L B, LIANG X, YU Y Sh, et al. Design and experimental study of all solid state pulse power module for excimer laser[J]. High Power Laser and Particle Beams, 2009, 21(11):1750-1754(in Chinese).
    [7]

    LI Y Ch, YOU L B, WANG Q Sh, et al. Core reset in a magnetic pulse compression switch ofan excimer laser power supply[J]. Laser Technology, 2013, 37(6):803-807(in Chinese).
    [8]

    ZHANG D D, YAN P, WANG J. Simulation on a magnetic pulse compression system[J]. High Power Laser and Particle Beams, 2008, 20(3):497-500(in Chinese).
    [9]

    WANG D D, QIU J, LIU K F. All solid-state pulsed power generator with semiconductor and magnetic switches[J]. High Power Laser and Particle Beams, 2010, 22(4):730-734(in Chinese).
    [10]

    LI Y B, LIANG X, ZHAO J M, et al. High precision voltage control for MOPA excimer laser[J]. Laser Technology, 2013, 37(5):660-663(in Chinese).
    [11]

    ZHAO J M, GAO J, LIANG X, et al. Study on pulse charge power for a dual-chamber excimer laser[J]. Laser Technology, 2013, 37(1):97-100(in Chinese).
    [12]

    JIANG W, MATSUDA T, YATSUI K, et al. High repetition-rate, low jitter pulsed power generator for excimer laser applications[C]//Power Modulator Symposium, 2002 and 2002 High-Voltage Workshop. New York, USA:IEEE, 2002:605-607.
    [13]

    NESS R M,MELCHER P C,SAETHRE R B.Timing and synchronization of solid state pulse power modules(SSPPM) for excimer laser application[C]//Power Modulator Symposium, 2002 and 2002 High-Voltage Workshop Conference Record of the Twenty-Fifth International. New York, USA:IEEE, 2002:525-528.
    [14]

    HU Y W. Studies on magnetic switch controlled discharge circuit for excimer laser[D]. Wuhan:Huazhong University of Science and Technology, 2013:41-43(in Chinese).
    [15]

    ZHAO Y X. Pspice and electronic device model[M]. Beijing:Beijing University of Posts and Telecommunications Press, 2004:33-36(in Chinese).
    [16]

    ZHANG D H, YAN P, GAO Y H. Using methods of transformer in pspice[J]. Electronical Application, 2007, 26(1):21-26(in Chinese).
    [17]

    HU Y W, ZUO D L, WANG X B, et al. A pulsed source for excimer laser:China, 201210493440.6[P]. 2012-11-28(in Chinese).
  • [1] 杨银辉郑义军谭荣清李庆轩 . 磁脉冲压缩电路的仿真分析. 激光技术, 2021, 45(1): 13-18. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2021.01.003
    [2] 王又青郭振华李再光 . 准分子激光器脉冲磁压缩开关的设计分析. 激光技术, 1996, 20(1): 9-13.
    [3] 邓兴福王新兵左都罗 . CO2激光诱导大气放电特性的研究. 激光技术, 2017, 41(1): 61-64. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2017.01.013
    [4] 王又青安承武周剑光李再光 . 高频预电离在高气压脉冲放电中的应用研究. 激光技术, 1996, 20(4): 198-201.
    [5] 周卫东余吟山 . 带磁开关的冲击-自持脉冲放电技术及其应用. 激光技术, 1997, 21(2): 92-95.
    [6] 占剑杨明江 . YAG激光诱导组合脉冲放电对材料表面强化的研究. 激光技术, 2010, 34(5): 577-580. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2010.O5.001
    [7] 张明江王云才 . 可调谐双波长低抖动增益开关光脉冲的产生. 激光技术, 2006, 30(2): 158-160.
    [8] 李军陈清明陈永洲李再光 . 应用于磁约束放电的磁开关脉冲电路的实验研究. 激光技术, 1999, 23(3): 145-148.
    [9] 马英岚梁勖赵读亮方晓东 . 放电准分子激光电磁干扰环境下控制系统设计. 激光技术, 2017, 41(2): 210-212. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2017.02.013
    [10] 李凤舞左都罗王新兵 . CO2激光诱导空气等离子体放电通道特性研究. 激光技术, 2017, 41(6): 831-835. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2017.06.013
    [11] 王均武王新兵左都罗 . 激光诱导放电等离子体羽辉的研究. 激光技术, 2020, 44(2): 173-177. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2020.02.006
    [12] 张萌方英武张广鹏 . 纳秒脉冲激光辐照铝靶碎片动态响应的仿真研究. 激光技术, 2023, 47(4): 541-546. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2023.04.015
    [13] 李军陈清明李再光 . 磁约束脉冲放电电路分析. 激光技术, 1998, 22(3): 176-180.
    [14] 李洪敏左军卫徐健徐一汀彭钦军许祖彦 . 脉冲激光的非相干合成技术研究. 激光技术, 2015, 39(2): 237-241. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2015.02.020
    [15] 张翔龚心弦丁亚茜王小音金操帆 . 基于嵌入式技术的可控光纤激光脉冲光源. 激光技术, 2016, 40(5): 711-715. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2016.05.019
    [16] 徐健梁勖刘冬生潘冰冰方晓罗乐 . 脉冲激光系统充电电源功率因数校正技术研究. 激光技术, 2020, 44(6): 732-737. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2020.06.015
    [17] 张庆华樊振方 . 基于RLS算法实现激光陀螺抖动信号剥除. 激光技术, 2010, 34(5): 673-675. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2010.O5.026
    [18] 厉彦超游利兵王庆胜余吟山方晓东 . 准分子激光电源磁脉冲压缩开关的磁芯复位研究. 激光技术, 2013, 37(6): 803-807. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2013.06.022
    [19] 李秋实罗洪胡永明倪明 . 三角波形激光脉冲在液体中致声的特性分析. 激光技术, 2010, 34(3): 409-412. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2010.03.035
    [20] 王涛陈清明毛代胜 . 磁约束放电的CO激光激发系数. 激光技术, 2001, 25(2): 147-150.
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出版历程
  • 收稿日期:  2015-03-06
  • 录用日期:  2015-03-26
  • 刊出日期:  2016-03-25

脉冲气体激光器磁压缩放电电路的仿真

    通讯作者: 左都罗, zuoduluo@hust.edu.cn
    作者简介: 袁鑫荣(1991-),男,硕士研究生,从事脉冲气体激光器磁压缩放电电路的研究。
  • 1. 华中科技大学武汉光电国家实验室, 武汉 430074
基金项目:  国家重大专项课题资助项目(2013ZX02202-007)

摘要: 为了降低用于脉冲气体激光器的全固态磁压缩放电电路的放电延时抖动,采用PSPICE软件对全固态磁压缩激励电路进行仿真分析,完成了对充电、磁开关复位以及整个放电过程的初步模拟。模拟结果显示,初始储能电容电压1V的波动会引起放电时间5ns~10ns的抖动,抖动时间随着充电电压的升高而降低;通过采用特制的两级耦合复位回路来降低放电延时抖动,该复位电路可将放电抖动从微秒量级降低到纳秒量级。结果表明,降低抖动的关键因素在于充电过程中高频交流纹波经复位电路耦合将磁芯复位到一稳定状态,使磁开关、可饱和脉冲变压器的工作状态更加稳定。建立的仿真模型,对低放电抖动的脉冲放电激励电路设计可提供参考。

English Abstract

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