保罗·谢勒研究所低发射度测试台用基于特斯拉变压器的 500 kV 脉冲发生器
加速器物理
2011-09-15 v1
摘要
为保罗·谢勒研究所的低发射度电子枪（LEG）项目，需要一种稳定可靠的脉冲高压发生器，以研究低发射度束流的产生与传输。该系统需提供高达 -500 kV 的可变非对称电压脉冲，其幅度稳定性优于 1.2 ppt（千分比）。该脉冲需施加于可变间隙加速二极管的阴极，以提供超过 100 MV/m 的电压梯度。为了传输快速的阴极门控信号，必须建立与阴极的宽带电连接。本文介绍了脉冲发生器的设计，以及系统中某些关键部件的优化与实施。创建了脉冲发生器的详细电学模型，以优化并研究其电学行为。将测量波形与仿真波形进行了比较，并讨论了输出幅度稳定性。研究了不同的电极材料和表面处理，以确保电子枪在高电场梯度下无击穿运行。类金刚石碳（DLC）涂层显示出优异的真空间隙绝缘能力，其表面击穿电场强度超过 250 MV/m。所设计的高压系统表现出极佳的稳定性和可靠性，是进行多种阴极和电子束研究的有用工具。
引用
@article{arxiv.1109.3081,
title = {Tesla transformer based 500 kv pulser for low emittance test stand at Paul Scherrer Institute},
author = {M. Paraliev and C. Gough and S. Ivkovic},
journal= {arXiv preprint arXiv:1109.3081},
year = {2011}
}
备注
Prepared for Pulsed Power Symposium 2011, loughborough, UK. 6 pages, 4 figures