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[发明专利]一种10GHz脉冲高电压信号测量装置及方法-CN202310962103.5在审
发明人：卫兵;栾崇彪;康军军;王杰;韩文辉;刘宏伟 -专利权人：中国工程物理研究院流体物理研究所
申请日： 2023-08-01 - 公布日： 2023-10-27 - 主分类号： G01R19/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种10GHz脉冲高电压信号测量装置及方法，测量装置包括信号传输结构和探头；信号传输结构采用内外导体同轴结构，用于对脉冲高电压信号进行传输；信号传输结构和探头结构构成电容分压器，利用该电容分压器进行脉冲高电压信号的传输与测量。本发明采用同轴传输线结构来实现脉冲高电压信号的传输，同时利用同轴探头结构并在探头与传输线外导体之间形成绝缘膜，从而实现探头与对应传输线外导体尺寸的精密配合，有效减小探头绝缘的杂散参数，提高探头的高频响应能力。
一种 10 ghz 脉冲电压信号测量装置方法

[发明专利]一种高重频固态脉冲功率源集成样机装置-CN201811450266.0有效
发明人：蓝欣;栾崇彪;肖金水;李洪涛;黄宇鹏;谢卫平 -专利权人：中国工程物理研究院流体物理研究所
申请日： 2018-11-30 - 公布日： 2023-09-19 - 主分类号： H05K7/14 文献下载
摘要：本发明公开了一种高重频固态脉冲功率源集成样机装置，包括绝缘机架、绝缘封板、开关模块和固态脉冲形成模块；绝缘机架的各个面上通过绝缘螺钉安装绝缘封板；绝缘封板包括前封板，前封板上固定安装开关模块，开关模块包括若干个独立高功率固态开关安装及液流通道子区域和安装在基板上的高功率固态开关；安装绝缘封板和固态开关基板分别由绝缘螺钉与全绝缘机架相连接。固态开关基板前端设计高功率固态开关安装及液流集中散热区域结构；开关模块上安装液流通道，高功率固态开关的上下两端独立设置液流管道；绝缘机架上设置有模块安装滑槽。本发明固态脉冲形成模块采用堆栈型安装结构，电场分布均匀；电子氟化液作为工作介质，提高了器件的散热效率。
一种高重频固态脉冲功率集成样机装置

[发明专利]一种基于光导开关的核电磁脉冲模拟器脉冲源-CN201910359608.6有效
发明人： 栾崇彪;赵娟;李洪涛;马勋;肖金水;康传会;黄宇鹏 -专利权人：中国工程物理研究院流体物理研究所
申请日： 2019-04-30 - 公布日： 2023-09-12 - 主分类号： H03K3/42 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于光导开关的核电磁脉冲模拟器脉冲源，采用脉冲变压器升压电路拓扑结构，包括初级储能电路和次级脉冲形成电路，脉冲变压器的初级储能电路中采用IGBT释放初级储能电容上的能量，脉冲变压器升压对次级脉冲形成电容充电，次级脉冲形成电容通过光导开关对负载天线放电；本发明的具有宽范围电压幅值调节能力和良好波形一致性的高功率电磁脉冲模拟器脉冲源可以满足不断完善的强电磁脉冲效应现场试验考核和易损性评估的现实需求，特别是针对在役和固定设备、高集群度设备、交通便捷度差以及检验时间窗口短的应用需求。
一种基于开关核电脉冲模拟器

[发明专利]一种用于高压脉冲电场灭菌的同轴结构式匀流腔体-CN201810162224.0有效
发明人：肖金水;邓维军;赵娟;马勋;康传会;栾崇彪;黄宇鹏;李洪涛;谢卫平 -专利权人：中国工程物理研究院流体物理研究所
申请日： 2018-02-26 - 公布日： 2023-07-25 - 主分类号： A61L2/03 文献下载
摘要：本发明公开了一种用于高压脉冲电场灭菌的同轴结构式匀流腔体，包括两个对称设置的匀流腔体和设置在两个匀流腔体之间的电极，所述电极包括与两个匀流腔体固定连接的地电极，与其中一个匀流腔体轴向连接的高压电极，所述地电极与高压电极之间构成同轴密封腔体，所述匀流腔体内沿着轴线设置有一圈匀流小孔，所述匀流小孔与同轴密封腔体连通，两个匀流腔体的外端面上分别连接一个过渡腔体;本发明采用高压电极引出的方式和匀流腔体的设计进一步提高高压脉冲电场灭菌的杀灭效果，有效提高高压脉冲电场灭菌的处理效率。
一种用于高压脉冲电场灭菌同轴结构式匀流腔体

[发明专利]一种堆栈结构GaAs光导开关及制作方法和冲激脉冲源-CN202111241120.7有效
发明人： 栾崇彪;刘宏伟;王凌云;何泱;袁建强;马勋;李洪涛 -专利权人：中国工程物理研究院流体物理研究所
申请日： 2021-10-25 - 公布日： 2023-04-28 - 主分类号： H01L31/0304 文献下载
摘要：本发明实施例提供一种堆栈结构GaAs光导开关及制作方法和冲激脉冲源，通过光导开关的低导通电阻以提高冲激脉冲源的输出功率；包括：在半绝缘GaAs材料表面外延生长一层n+‑GaAs层；将半绝缘GaAs材料表面除电极区域外的n+‑GaAs层去除；将锗、金、镍和金依次沉积到电极区域的n+‑GaAs层表面；在去除n+‑GaAs层的半绝缘GaAs材料的半绝缘GaAs材料表面刻蚀槽；在槽内蒸镀金属或者外延生长n+‑GaAs；经过高温快速退火在电极区域形成欧姆接触，制作得到光导开关。本发明实施例得到了欧姆接触电阻率小于10‑6Ω·cm2的光导开关，使采用该光导开关的冲激脉冲源提高了输出功率。
一种堆栈结构 gaas 开关制作方法冲激脉冲

[发明专利]一种磁偏置弱光触发大功率光导开关-CN202010200729.9有效
发明人：付佳斌;谢卫平;何泱;栾崇彪;刘宏伟;袁建强 -专利权人：中国工程物理研究院流体物理研究所
申请日： 2020-03-20 - 公布日： 2023-03-24 - 主分类号： H03K17/78 文献下载
摘要：本发明涉及脉冲功率技术领域，本发明公开了一种磁偏置弱光触发大功率光导开关，包括光导开关、绝缘介质、绝缘容器、磁场产生元件和触发激光，光导开关浸没于绝缘介质中，绝缘介质用于增加光导开关的沿面耐压强度，光导开关和绝缘介质均置于绝缘容器中，磁场产生元件置于绝缘容器外侧，且磁场产生元件所产生的磁场垂直于光导开关的内部电场，触发激光用于控制光导开关的导通。本发明采用激光触发，触发控制与高电压实现光电隔离，本发明还采用磁场偏置使得光导开关内部电子倍增方向发生偏转，从而增加载流子雪崩的横向截面积，并使得电流丝发生横向移动，降低导通过程电流丝电流密度，以达到提高弱光触发大功率光导开关工作寿命的目的。
一种偏置弱光触发大功率开关

[发明专利]一种基于SiC载流子寿命调控的贴片式全固态高功率微波源-CN202011394810.1有效
发明人： 栾崇彪;谢卫平;李洪涛;袁建强;马勋;肖金水;刘宏伟 -专利权人：中国工程物理研究院流体物理研究所
申请日： 2020-12-03 - 公布日： 2023-03-14 - 主分类号： H01L25/16 文献下载
摘要：本发明涉及半导体器件技术领域，公开了一种基于SiC载流子寿命调控的贴片式全固态高功率微波源，包括半导体晶圆片，晶圆片上集成有光导开关和平面辐射天线，通过将SiC光导开关和平面辐射天线集成在同一SiC晶圆上，而且辐射天线为采用离子注入等工艺基于半绝缘SiC材料制作而成，可实现一个高功率微波源单元为贴片式结构，通过触发激光的皮秒同步，并能实现多个高功率微波源单元的功率合成，基于SiC半导体材料高功率容量的优点，可实现单个贴片式结构的高功率微波源单元输出微波功率达到MW量级，具有极大的推广价值和广阔的应用前景。
一种基于 sic 载流子寿命调控贴片式全固态功率微波

[发明专利]一种高功率脉冲氙灯光源的光特性测试和提升方法-CN202210865176.8在审
发明人：黄宇鹏;肖金水;马勋;李洪涛;丁明军;栾崇彪;邓维军;金山;刘明涛;袁建强 -专利权人：中国工程物理研究院流体物理研究所
申请日： 2022-07-21 - 公布日： 2022-11-01 - 主分类号： G01R31/44 文献下载
摘要：本发明公开了一种高功率脉冲氙灯光源的光特性测试和提升方法，包括以下步骤：S1：材料的准备：包括脉冲氙灯、脉冲氙灯控制装置、光学系统、热释电能量探测器、光功率计PM100USB和计算机；S2：对材料之间的连接，将脉冲氙灯通过串口脉冲氙灯控制装置和光学系统电性连接，接着将热释电能量探测器与光学系统连接，热释电能量探测器的输出端分别与光功率计PM100USB和计算机电连。本发明通过对脉冲氙灯放电过程，结合光学系统设计，设计了脉冲氙灯辐射能量提升的实验平台，利用热释电能量探头测得了氙灯单个脉冲的辐射光能量及其相对的能量转化效率分析，通过脉冲氙灯控制装置的接入，便于对脉冲氙灯的电压、频率进行调节从而实现对脉冲氙灯的光源进行提升。
一种功率脉冲氙灯光源特性测试提升方法

[发明专利]一种辅助触发的新型等离子体焦点装置-CN202210971241.5在审
发明人：李洪涛;肖金水;马勋;冯元伟;李波;栾崇彪 -专利权人：中国工程物理研究院流体物理研究所
申请日： 2022-08-15 - 公布日： 2022-10-25 - 主分类号： H05H1/34 文献下载
摘要：本发明公开了一种辅助触发的新型等离子体焦点装置，所述装置包括：阳极、阴极和绝缘介质，所述阴极为中空壳体，所述阴极底部与绝缘介质密封连接，所述阳极穿过绝缘介质位于阴极中空壳体内，阳极、阴极和绝缘介质构成了所述等离子体焦点装置的放电室；所述装置还包括辅助电源和辅助电极，所述辅助电源连接辅助电极与阴极，辅助电极为埋设在绝缘介质中的环形刃边电极。本发明的装置通过在阴、阳极之间的绝缘体中嵌入辅助电极，利用辅助电源激励辅助电极控制DPF装置氘‑氘、氘‑氚等离子体的产生，提高等离子体周向密度分布的均匀性，从而提升其中子产额及其稳定性。
一种辅助触发新型等离子体焦点装置

[发明专利]一种激光间接辅助激励的等离子体焦点装置-CN202210971267.X在审
发明人：李洪涛;肖金水;马勋;冯元伟;李波;栾崇彪 -专利权人：中国工程物理研究院流体物理研究所
申请日： 2022-08-15 - 公布日： 2022-10-18 - 主分类号： H05H1/24 文献下载
摘要：本发明公开了一种激光间接辅助激励的等离子体焦点装置，所述装置包括：阳极、阴极和绝缘支撑隔板，所述阴极为中空壳体，所述阴极底部与绝缘支撑隔板密封连接，所述阳极穿过绝缘支撑板位于阴极中空壳体内，阳极、阴极和绝缘支撑隔板构成了所述等离子体焦点装置的放电室；所述阳极顶端中心设置镀金膜靶区，所述阴极顶部开设有多个光入射光窗；所述装置还包括激光系统。所述装置通过在DPF阳极中心区域设计一个锥形镀金膜靶区及其脉冲激励激光源，利用激光进行间接辅助激励，进一步提高聚焦等离子体的温度，从而提升其中子产额。
一种激光间接辅助激励等离子体焦点装置

[发明专利]光放大和电放大组合控制的高功率重频固态开关及方法-CN202210754299.4有效
发明人：王凌云;袁建强;刘宏伟;谢卫平;栾崇彪;姜苹;李洪涛 -专利权人：中国工程物理研究院流体物理研究所
申请日： 2022-06-30 - 公布日： 2022-10-04 - 主分类号： H03K17/78 文献下载
摘要：本发明公开了一种光放大和电放大组合控制的高功率重频固态开关及方法，开关包括光脉冲单元、光放大器件、光耦合器件和光电半导体结构；光电半导体结构为以光电效应材料为基底，在光电效应材料上制作多层掺杂结构；光脉冲单元用于向光放大器件输出光脉冲信号；光放大器件用于将光脉冲信号放大；光耦合器件用于将放大后的光脉冲信号整形扩散成阵列光脉冲信号输出至光电半导体结构；光电效应材料在光脉冲信号照射下产生光生载流子，光生载流子在多层掺杂结构中进行光致线性模式放大和/或场致非线性模式放大，实现高功率放大导通。本发明采用光放大和电放大结合控制的方式，使得开关器件获得高电压、大电流、快导通速度、高电荷转移量等优点。
放大组合控制功率固态开关方法

[发明专利]具有多输出形态的重频高压脉冲发生器-CN202210631714.7有效
发明人：马勋;栾崇彪;赵娟;康传会;冯元伟;李洪涛;李松杰 -专利权人：中国工程物理研究院流体物理研究所
申请日： 2022-06-07 - 公布日： 2022-08-12 - 主分类号： H03K3/53 文献下载
摘要：本发明公开了一体化旋转开关和具有多输出形态的重频高压脉冲发生器，其中一体化旋转开关包括：绝缘旋转支撑杆、触发电极、径向轴承、旋转金属板、电磁铁和开关电极对，该一体化开关可以实现多个开关电极对的同时导通；具有多输出形态的重频高压脉冲发生器采用本发明提出的一体化旋转开关与多组多级Marx结构的结合，针对不同应用场景可通过调整开关触发电极组数、每组触发电极中触发电极的数量、Marx结构的级数、组数以及电容器的容值，实现输出电压幅值的连续调节以及多种波形组合的重频高压脉冲输出，可靠性高，大大拓展了高压脉冲发生器的应用范围。
具有输出形态高压脉冲发生器

[发明专利]实现方波特性输出的脉冲氙灯光源、控制方法及测试系统-CN202111075082.2有效
发明人：肖金水;马勋;李洪涛;邓维军;栾崇彪;丁明军;金山;刘明涛;李松杰;康传会;黄宇鹏;袁建强 -专利权人：中国工程物理研究院流体物理研究所
申请日： 2021-09-14 - 公布日： 2022-04-29 - 主分类号： H05B41/36 文献下载
摘要：本发明公开了一种实现方波特性输出的脉冲氙灯光源、控制方法及测试系统，该脉冲氙灯光源通过采用多级脉冲形成网络、每级分别包含具有相同参数的电容和电感，并合理设计单级网络的电容和电感参数，保证其特征阻抗与设计的氙灯灯管的等效阻抗一致，从而实现具有良好方波特性的光源输出，不仅保证了放电期间光强的高稳定性输出，能够为高速摄影等应用场景提供光强一致的背景照明，其较快的上升和下降沿输出特性，还能够大幅提升氙灯光源系统的能量使用效率，降低氙灯光源的设计能量，有效提高氙灯光源的运行安全和可靠性。
实现方波特性输出脉冲氙灯光源控制方法测试系统

[发明专利]一种用于高温环境的硅基光触发多门极半导体开关芯片-CN202210003973.5在审
发明人： 栾崇彪;刘宏伟;袁建强;王凌云;付佳斌;何泱;徐乐;李洪涛;谢卫平 -专利权人：中国工程物理研究院流体物理研究所
申请日： 2022-01-04 - 公布日： 2022-04-15 - 主分类号： H01L31/111 文献下载
摘要：本发明公开了一种用于高温环境的硅基光触发多门极半导体开关芯片，所述硅基光触发多门极半导体开关芯片包括依次形成的阴极电极、PN结结构和阳极电极，所述PN结结构为N+PN‑NP+结构，从上到下依次包括N+层、基层、N‑层、N层和P+层，通过所述PN结结构实现降低光触发多门极半导体开关芯片的漏电流。所述PN结结构为N+PN‑NP+结构的形成方式包括：将N基区分成N‑层和N层，或者在P区和N基区之间增加N‑层。所述阴极电极的结构为圆环状或梳条状电极结构。本发明解决了传统光触发多门极半导体开关芯片在高温(125℃)工作时由于晶体管增益会产生较大漏电流而使开关导通，导致应用系统崩溃或无法使用的问题。
一种用于高温环境硅基光触发多门极半导体开关芯片

[发明专利]一种大功率碳化硅基光触发多门极半导体开关芯片-CN202210004671.X在审
发明人： 栾崇彪;刘宏伟;袁建强;王凌云;谢卫平;李洪涛;付佳斌;何泱;徐乐 -专利权人：中国工程物理研究院流体物理研究所
申请日： 2022-01-04 - 公布日： 2022-04-15 - 主分类号： H01L31/111 文献下载
摘要：本发明公开了一种大功率碳化硅基光触发多门极半导体开关芯片，包括依次形成的阳极电极、PN结结构和阴极电极，所述PN结结构为P+NP‑PNN+结构，采用高功率激光触发方式。为提高开关芯片工作电压，本发明将基区P‑的厚度增大、掺杂浓度降低，通过激光触发能量抑制基区厚度增大导致的通态损耗增大；通过设计圆环状电极结构，同时合理设计P+层凸出圆环状电极结构的尺寸，提高开关芯片通流能力和开通速度；开关终端采用场限环结构，并在终端上增加PI钝化层，降低开关芯片终端漏电流。本发明能够使开关工作电压达到15kV以上、di/dt达到200kA/μs，而且光触发多门极半导体开关可在125℃高温条件下正常工作。
一种大功率碳化硅触发多门极半导体开关芯片

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