专利名称：高功率纳秒强流放电回路中分布电感的测试方法
技术领域：
本发明涉及放电回路中的分布电感，特别是一种高功率纳秒强流放电回路中分布电感的测试方法。
高功率纳秒强流放电电路的等效电路如

图1所示。
图1中，C1为形成电容，C2为储能电容，R1、L1分别为球隙的动态电阻和动态电感，R2、L2分别为激光器件的动态电阻和动态电感。
在器件击穿导通后，放电回路可简化为如图2所示。
在图2中，L是放电回路总分布电感，C是储能电容，R是放电回路总动态电阻。
由图2列出回路方程Ldidt+Ri+1C∫idt=0........(1)]]>解得i=υbωLe-βtsinωt....(2)]]>ω=1/LC-R2/4L2........(3)]]>β＝R/2L (4)式中，υb为击穿电压，i为放电电流。
由(2)式我们可以看出它含有三个未知数，必须由三个方程联立求解，但适当选取时间值τ1，使sinωτ1＝1，则由两个方程即可求解。i1=Db1π2τ1Le-βτ1......(5)]]>i2=Db2π2τ1Le-βτ2sinπ2τ1τ2......(6)]]>由方程(5)，(6)求得分布电感LL=[2Vb2τ1πi2(πi12Vb1τ1)τ2/τ1sinτ2τ1π2]τ1/(τ1-τ2).....(7)]]>式中，τ1、τ2分别为对应于电流i1和i2的时间值。
上述表明，为了确定分布电感值，只要测量特定时间的放电电压与电流值。
我们采用“磁光法”和“Rogowski法”相结合的方法，称之为比较测量法测量放电电流，采用高压毫微秒级的分压器测量放电电压。
比较测量法结合了磁光法和“Rogowski”法。磁光法是根据法拉第效应(即偏振光的偏振面在电流的磁场中发生旋转)来测量放电电流的，而Rogowski法则以电磁感应原理作为测量依据。利用磁光法确定放电电流的时间特性及变化规律，利用Rogowski线圈间接标定电流的绝对幅值，这是电流测量的基本方法，采用高压纳秒级分压器就可测得放电电压。
本发明高功率纳秒强流放电回路中分布电感的测量方法，其特点是它包括以下5个过程1.在一设定电压Vb1的情况下，测量待测回路分布电感中的脉冲放电电压波形和电流波形；2.在另一设定电压Vb2的情况下，再测放电回路中的电压及电流波形；3.从测定的放电电流脉冲图形上，求出设定电压为Vb1时，峰值电流i1(即sinωτ1＝1的条件)；4.从测定放电电流脉冲图上，求出设定电压为Vb2时，峰值电流i2(即sinωτ2＝1的条件)；5.将测得的Vb1、Vb2、i1、i2、τ1、τ2代入方程(7)，求得总回路中的分布电感电压L值。通常这个L值为纳亨量级。
上述方法中，采用OK-19示波器和毫微秒脉冲分压器测量待测回路的放电电压，采用“Rogowski”法及“磁光法”相结合的方法测量脉冲放电电流。
图2是器件击穿导通后，高功率纳秒强流放电回路的等效电路
2.在设定放电电压为Vb2的情况下，重复上述实验。
3.在电压Vb1的条件下，放大测得的放电电流波形图面，求得峰值电流i1及τ1值。
4.在电压为Vb2的条件下，放大测得的电流图形求得峰值电流i2及τ2值。
5.将Vb1、Vb2、i1、i2、τ1、τ2代入方程(7)L=[2Vb2πi2(πi12Vb1τ1)τ2/τ1sinτ2τ1π2]τ1/(τ1-τ2)]]>即可求得放电回路总的分布电感L。
权利要求
1.一种高功率纳秒强流放电回路中分布电感的测量方法，其特征在于它分以下5个过程①在一设定电压Vb1下，测量待测回路分布电感中的脉冲放电电压波形和电流波形；②在另一设定电压Vb2下，再测该放电回路中的电压波形及电流波形；③从测定的放电电流脉冲图形上，求出设定电压为Vb1时的峰值电流i1(即sinωτ1＝1的条件)；④从测定的放电电流脉冲图形上，求出设定电压为Vb2时的峰值电流i2(即sinωτ2＝1的条件)；⑤将测得的Vb1、Vb2、i1、i2、τ1、τ2代入方程L=[2Vb2πi2(πi12Vb1τ1)τ2/τ1sinτ1τ1π2]τ1/(τ1-τ2)]]>即可求得总回路中分布电感的L值。
2.根据权利要求1所述的高功率纳秒强流放电回路中分布电感的测量方法，其特征在于是采用OK-19示波器和毫微秒脉冲分压器测量待测回路的放电电压，采用“Rogowski”法及“磁光法”相结合的方法测量脉冲放电电流。
全文摘要
一种高功率纳秒强流放电回路中分布电感的测量方法，它包括以下过程在一设定电压V
文档编号G01R27/04GK1442698SQ0311634
公开日2003年9月17日 申请日期2003年4月11日 优先权日2003年4月11日
发明者陈建文, 高鸿奕, 谢红兰, 徐至展, 熊诗圣 申请人:中国科学院上海光学精密机械研究所