21293.等離子體套筒磁通量壓縮的電流放大研究

1、碩士學(xué)位論文等離子體套筒磁通量壓縮的電流放大研究Currentamplificationofmagneticfluxcompressionbyplasmaliner作者姓名：垡盛垂學(xué)科、專業(yè)：笠直王笠塑理完成日期：至Q!墨生墨月大連理工大學(xué)DalianUniversityofTechnology大連理工大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要等離子體套筒磁壓縮電流發(fā)生器是一種以電磁驅(qū)動(dòng)的磁通量壓縮發(fā)生器，早期的磁通量壓縮發(fā)生器是以炸藥驅(qū)動(dòng)的，其在均勻性、穩(wěn)

2、定性、安全性以及可重復(fù)性等方面都比不上電磁驅(qū)動(dòng)，一般實(shí)驗(yàn)室研究中采用電磁驅(qū)動(dòng)更加方便。磁通量壓縮發(fā)生器主要是基于良導(dǎo)體內(nèi)部磁通量守恒，將某種初始儲(chǔ)能(炸藥中的化學(xué)能或者驅(qū)動(dòng)器中的電能)轉(zhuǎn)化為套筒的動(dòng)能，然后套筒在壓縮磁通量的過程中又將動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電磁能，它可以產(chǎn)生強(qiáng)磁場、強(qiáng)電流、高電壓以及高能量密度狀態(tài)。炸藥驅(qū)動(dòng)的磁通量壓縮理論和Z箍縮電磁內(nèi)爆發(fā)展至今已較為成熟，對本文模型的建立有著很多可借鑒之處。本文主要目的是對裝置進(jìn)行理論設(shè)計(jì)和參數(shù)優(yōu)

3、化，使得電流放大效果更好，故采用簡單的等效電路模型和零維薄殼模型，等效電路模型采用集中參數(shù)、結(jié)合基爾霍夫電壓定律進(jìn)行電路分析可得到電路中的電流波形，再結(jié)合薄殼模型的動(dòng)力學(xué)公式即可得各電路參數(shù)和運(yùn)動(dòng)參數(shù)的變化情況。通過對結(jié)果數(shù)據(jù)的分析，發(fā)現(xiàn)本文裝置可以將75ns的電流上升沿、80kA的峰值電流壓縮到12ns、298kA，電流放大倍數(shù)約為37，等離子體套筒則可以被加速到900km／s。另外，本文討論了驅(qū)動(dòng)器參數(shù)(電容器電壓、驅(qū)動(dòng)器電感以及驅(qū)

4、動(dòng)器電阻)、裝置幾何參數(shù)(凹槽位置和中心軸半徑)、負(fù)載電感、換流時(shí)等離子體電阻以及等離子體密度對套筒運(yùn)動(dòng)速度和負(fù)載電流的影響，得出了一些重要結(jié)論：驅(qū)動(dòng)器電壓的提高可以較大地提升電流放大效果，驅(qū)動(dòng)器電感、電阻的降低也可以增加電流放大倍數(shù)而且電感降低效果更明顯；凹槽位置要選擇合適值，使得加速距離和壓縮距離達(dá)到平衡；中心軸半徑的影響則較為顯著，其微小的變化量都會(huì)對電流放大產(chǎn)生較大影響；負(fù)載電感對電流放大的影響同樣是巨大的；而等離子體密度的影響