線形誘導加速器のための外部入射型双極性パルス電源の基礎研究

直线感应加速器外入射双极脉冲电源基础研究

• 批准号: 07805029
• 负责人: 堀田 栄喜
• 金额: $ 1.15万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1995
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1995 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-07805029/
• 关键词: 外部入射型; 双極性パルス電源; 線形誘導加速器; 大電流荷電粒子ビーム; パルス形成線路; ギャップスイッチ

本研究の目的は、1年間の研究期間で、外部入射型双極性パルス電源を実用化するための基礎資料を得ることにある。双極性パルス電源の設計においては、現在他所で行われている大電流ビーム実験を参考に、電源の仕様を、最大出力電圧100kV、パルス幅100ns、出力インピーダンス10Ω以下とした。この仕様に基づき、有限要素法による電界計算、過渡解析プログラムEMTPによる出力波形の数値シミュレーションを行い、詳細設計を行った。その結果、パルス形成線路の誘電体には純水を用いてパルス充電することにより、双極性パルス電源を小型化できた。また、設計された双極性パルス電源の出力インピーダンスは6.6Ωとなった。出力電流の立ち上がり時間は出力スイッチのインダクタンスに比例するため、出力インピーダンスの低い回路ではスイッチのインダクタンスを低減することが必要である。本研究では、SF_6ガスで絶縁したトリガトロン並列ギャップスイッチを用いて、スイッチの小型化および低インダクタンス化を図った。パルス形成線路の充電には2段のマルクスジェネレータ(最大出力電圧60kV、出力静電容量1.1μF)を用いた。パルス形成線路の全静電容量に比べ、マルクスジェネレータの静電容量の方が十分大きいため、エネルギー効率は悪いが、最大120kVまで充電可能である。本研究では、電源性能の確認を目的としているため、双極性パルス電源の出力端に整合の取れた模擬負荷として6.6Ωのセラミックス抵抗を接続した。制御系の動作が不安定なため、定格電圧での実験には至っていないが、放電電流および電圧波形を計測し、所期の出力波形が得られることを確認した。

The purpose of this study is to obtain the objective of this study. During the one-year period of the study, the use of bi-directional and external incident thermal power sources is based on the data acquisition of the base data. The dual-source power source is designed to provide high-power supply equipment, and now he is in the bank to buy a large current supply power supply reference, a power source salary, a maximum output power supply 100kV, an amplitude 100ns, and a power supply capacity of less than 10 Ω. In general, limited element method is used to calculate the electrical industry, to analyze the output waveform of EMTP, to analyze the number of output waveforms, to set up a design tool, and to analyze the output waveform. According to the results of the test, the electrical equipment, electrical equipment, water supply, water supply and power supply are used to fill the circuit and the miniaturization of the dual-sex electric power source is realized. Equipment, equipment and equipment. The power source is responsible for operating the power supply and operating capacity of 6.6 Ω

项目成果

小林通,森竜也,沖野晃俊,堀田栄喜: "外部入射形双極性パルス電源を用いた線形誘導加速器空洞の解析" 平成8年電気学会全国大会. (1996)

Toru Kobayashi、Tatsuya Mori、Akitoshi Okino、Eiki Hotta：“使用外部入射双极脉冲电源的线性感应加速器腔的分析”1996 年日本电气工程师学会全国会议（1996 年）。