1、Marx發(fā)生器的同步特點Marx發(fā)生器由并聯充電轉變?yōu)榇摲烹娛强奎c火擊穿第一級間隙或前幾級間隙，其余間隙靠自然過電壓而逐個擊穿，最后輸出間隙擊穿，產生輸出高壓，這個過程叫同步。通常發(fā)生器建立時間的分散性（抖動），來表示同步的好壞。 點火間隙通常用三電極或帶中間平面的場畸變開關。影響同步的主要原因是火花間隙放電的分散性，以及電路中由于寄生電容的影響，使得某些環(huán)節(jié)自然過電壓倍數（定義為間隙上瞬態(tài)脈沖電壓與靜態(tài)自擊穿電壓之比）降低。為了使發(fā)生器工作可靠，同步良好，要求過電壓倍數超過間隙放電的分散性范圍，有人認為過電壓倍數不應低于1.2。1改善同步性能，減小抖動的方法減小每個火花間隙放電電壓的分散性

2、。 選擇合適的電極表面曲率以改善電場分布，保持充氣壓力恒定。采用適當的回路布置，增加自然過電壓。采用外觸發(fā)來迫使間隙擊穿。處于大氣中的火花間隙，可以放電產生的紫外線照射。2 加速器用電子束和射線，對發(fā)生器的同步性有嚴格要求。 一般發(fā)生器的抖動時間為幾百ns，近年來可以作到50ns，有的可以到10ns。 我國閃光號馬克斯發(fā)生器的抖動時間為100ns左右。 現在采用多極間隙開關，不是利用自然過電壓，而是靠觸發(fā)脈沖點火。每級點火后，開關會送出一個脈沖電壓給下一級多級間隙開關點火，同步性較好。3LC倍壓器R.A.Fitch和V.T.S.Howell于1964年提出的反相疊加型LC倍壓器，類似于Marx

3、發(fā)生器。4優(yōu)點火花球隙數目減少，且不與電容器鏈串聯，減小了主回路電感，使負載脈沖電壓有較快的前沿和較高的幅值。結構簡單。缺點各球隙需要同時觸發(fā)，且分散性小。不允許開關觸發(fā)失敗。 對觸發(fā)器的同步性要求較高，不適用于多級工作，常用作低壓大電流的高功率脈沖電源。5Marx發(fā)生器的電容負載67電感負載 實例強磁場脈沖電源8設計中注意的幾個問題設計適當的回路電感、電阻 電動力 故障情況下能量釋放電路 保護電路 開關9 在實際應用中，為了增加電容器儲能的脈沖發(fā)生器的能量，以及減少電感，通常將多臺電容器并聯，或者多組電容器并聯作為儲能單元，在每臺電容器上安裝一個開關，或者在每組電容器上安裝一個開關，這時，要

4、求所有的開關同時合上，將所有電容器儲存的能量傳輸給共同的負載，但是，實際實現起來是比較困難的。并聯電容器發(fā)生器電路101112 可以看出，輸出功率的大小主要受到電路電感，包括負載電感的影響。在s合上之后，電容上的電壓將加到上，使的s兩側的電壓接近相等，這樣，開關s將不易被擊穿（導通），要盡量避免這種情況。 當電容器并聯運行時，抖動時間應盡可能地小，以保證多個開關能接近同步導通。13 由于開關的擊穿時抖動現象難以避免，在電容器儲能的脈沖發(fā)生器中，開關的數目盡可能地少。通常將多個電容器并聯接成一個電容器組，由一個開關控制。 左圖所示電路就是多個電容器并聯后，由一個開關控制的接線方式，為電容器的保護

5、電阻。14陡脈沖形成技術降低回路電感開關電感 傳輸線電感電容器電感無感電阻利用傳輸線產生陡脈沖放電間隙的快速導通形成陡脈沖利用陡化電容器利用爆炸絲15利用陡化電容器傳輸線可作為陡化電容器陡化電容器效果比較MarxC負載16 在一般的Marx發(fā)生器中，即使開關間隙充以高壓氣體，但由于回路本身存在固有電感和 電容，不能使輸出的脈沖前沿變得很短。電容陡化波形17 如果Cr的充電時間足夠長，在G放電前發(fā)生器內容的過渡過程已經結束，則在間隙放電過程中，負載上的電壓波形最初主要由第二回路的參數決定。然后再由第一回路參數決定。 也就是說，負載上的電壓脈沖前沿是由r放電的貢獻形成，隨后發(fā)生器的繼續(xù)放電，形成負

6、載脈沖的后沿。如果最佳控制的閉合時間，將可以使脈沖前沿更小。18開關電感：Ls=2dln (b/a)/N傳輸線電感：Lc=0d/2 ln (R2/R1)19放電間隙快導通U間隙靜態(tài)擊穿電壓（V）S間隙距離（cm）K= 12 * 104 (v.s/cm)20陡化電容器效果分析21對周期情況，電流上升時間： 對非周期情況，電流上升時間： 22加陡化電容器后電路加陡化電容器后等效電路23對周期情況，電流上升時間： 對非周期情況，電流上升時間：24利用爆炸絲Marx負載25 在脈沖功率技術中，有時用Marx發(fā)生器直接向電阻性負載放電。但由于固有電感的影響，致使脈沖前沿陡度降低。在大功率時，采用電爆炸導體代替上述的陡化電容器，具有更簡單和廉價的優(yōu)點。 所謂電爆炸導體方法，就是用適當的金屬絲或箔來改善輸出電壓波形，減小回路損耗，增加工作的可靠性。 可以獲得高壓試驗所需要的“截波”。262728 F的斷路時間與的橫截面積，根數和電加熱時間有關。減小的直徑d和加熱時間并適當增加根數，能使前沿變小。 選用的爆炸導體應足夠長，以使它能承受住加在其上的電壓而不發(fā)生沿面放電。 此時將出電流暫停現象：截斷電流之后，經過一段時