[发明专利]基于同轴电容器的亚纳秒前沿脉冲电源及其产生方法

权利要求书

1.一种基于同轴电容器的亚纳秒前沿脉冲电源，其特征在于：

包括壳体(1)、同轴电容器(2)、传输线负载(3)、高压开关(4)、电极调节机构(5)以及电源引入单元(6)；

所述壳体(1)由导电材料制成；

所述同轴电容器(2)固定设置在壳体(1)内，且位于壳体(1)一端端头的开口处；所述同轴电容器(2)为筒状结构；所述同轴电容器(2)的内圆柱面为同轴电容器(2)的高压电极端；所述同轴电容器(2)的外圆柱面为同轴电容器(2)的接地端；所述同轴电容器(2)的接地端与壳体(1)之间电连接；

所述传输线负载(3)包括同轴套装且固连的外筒(31)和内筒(32)；所述外筒(31)和内筒(32)均由导电材料制成且二者之间设置有负载间隙；所述传输线负载(3)设置在壳体(1)的同轴电容器(2)所在一端的外侧，且与同轴电容器(2)同轴设置；所述外筒(31)与壳体(1)固连，且通过壳体(1)与同轴电容器(2)的接地端电连接；

所述高压开关(4)包括第一电极(41)和第二电极(42)；

所述第一电极(41)设置在所述内筒(32)靠近同轴电容器(2)一端的筒口处，与内筒(32)固连，且二者间电连接；

所述第二电极(42)同轴插装在同轴电容器(2)的筒状结构内部，且可相对于同轴电容器(2)沿轴向滑动；所述第二电极(42)上设置有连通同轴电容器(2)两端面外侧空腔的气流过孔(421)；所述第二电极(42)指向传输线负载(3)的一端端面与所述第一电极(41)指向同轴电容器(2)的一端端面之间构成放电间隙；

所述电极调节机构(5)包括中间轴支撑单元(51)和调节杆(52)；

所述中间轴支撑单元(51)固定设置在壳体(1)内部，且位于同轴电容器(2)的传输线负载(3)所在一侧的相反侧；所述中间轴支撑单元(51)包括同轴套装且固连的外套(511)和内套(512)；所述外套(511)由电绝缘材料制成；所述内套(512)由导电材料制成，且其两端开口；所述内套(512)通过外套(511)与壳体(1)之间电绝缘；

所述第二电极(42)伸出同轴电容器(2)后插入内套(512)中，可相对于内套(512)轴向滑动；所述同轴电容器(2)的高压电极端通过第二电极(42)与内套(512)电连接；

所述调节杆(52)由电绝缘材料制成；所述调节杆(52)与第二电极(42)同轴设置，其一端与第二电极(42)远离传输线负载(3)的一端固连，另一端穿过壳体(1)后外伸，与壳体(1)之间螺纹连接；

在所述壳体(1)、外筒(31)、内筒(32)以及第一电极(41)四者所围成的密闭腔体内填充有高压绝缘气体；

所述电源引入单元(6)设置在壳体(1)上，用于给同轴电容器(2)充电。

2.根据权利要求1所述的基于同轴电容器的亚纳秒前沿脉冲电源，其特征在于：所述同轴电容器(2)为高介电常数的陶瓷同轴电容器。

3.根据权利要求2所述的基于同轴电容器的亚纳秒前沿脉冲电源，其特征在于：在所述同轴电容器(2)与外筒(31)的端面之间设置有电绝缘垫圈(7)。

4.根据权利要求3所述的基于同轴电容器的亚纳秒前沿脉冲电源，其特征在于：所述外筒(31)的内圆柱面直径尺寸与同轴电容器(2)的外圆柱面直径尺寸一致。

5.根据权利要求4所述的基于同轴电容器的亚纳秒前沿脉冲电源，其特征在于：所述传输线负载(3)的阻抗和外筒(31)与内筒(32)的内径尺寸之比正相关。

6.根据权利要求1至5任一所述的基于同轴电容器的亚纳秒前沿脉冲电源，其特征在于：所述传输线负载(3)的阻抗大于等于50Ω。

7.根据权利要求6所述的基于同轴电容器的亚纳秒前沿脉冲电源，其特征在于：

所述同轴电容器(2)的内圆柱面和外圆柱面均进行镀银处理；

所述同轴电容器(2)的棱边均进行圆滑处理。