脉冲功率技术是近几十年内迅速发展起来的一门新兴学科。早期的核聚变研究给它创造了成长的环境,国防基础科研的需求为它提供了发展的动力,近年来快速出现的各种工业应用使它逐步趋于成熟。如今,脉冲功率技术已被广泛应用于能源、军工、环境、材料、医疗和生物等领域。
本书是一本概括脉冲功率技术和应用的专著,它是原著作者多年教学和工作经验积累的结果。本书的特点是注重系统性和连贯性,而且在突出物理概念的同时强调工程设计方法。另外,本书注重脉冲功率的下业应用,并给出多个具体应用实例,十分有参考价值。
本书的内容可以分成两个部分。第一部分较全面地概述了脉冲功率技术的基础知识,包括脉冲功率系统的工作原理和各种诊断方法,内容由浅人深、结构严谨,非常适用于本科高年级学生和研究生作为教材或自学使用。第二部分主要介绍脉冲功率技术的应用方法,特别着重介绍近年来迅速发展的工业应用,其中大部分内容与作者的工作经历直接相关,因此内容叙述详细,实验条件和参数描述具体。这部分内容适合于丁程技术人员进行具体系统设计时做参考,它也对科技人员了解脉冲功率的工业应用很有帮助。
译者序
序
前言
主要符号
第1章 脉冲功率的基本概念
第2章 绝缘材料的静态与动态耐压强度
2.1 引言
2.2 气体
2.2.1 静态击穿
2.2.2 脉冲击穿
2.2.3 火花放电的形成
2.3 液体
2.3.1 基本过程
2.3.2 流注击穿
2.3.3 实用上的考虑
2.4 固体
2.4.1 基本现象
2.4.2 电荷的传输、注人与击穿现象
2.5 击穿场强的统计学处理
第3章 能量储存
3.1 脉冲电容器
3.2 Marx发生器
3.2.1 标准Marx发生器
3.2.2 LC Marx发生器
3.2.3 能量传输过程
3.3 电感储能
3.4 转子和单极发生器
第4章 开关
4.1 闭合开关
4.1.1 气体开关
4.1.2 半导体开关
4.1.3 磁开关
4.1.4 小结
4.2 断路开关
4.2.1 电爆炸丝
4.2.2 机械式断路器
4.2.3 超导断路开关
4.2.4 等离子体断路开关
4.2.5 等离子体流动开关
4.2.6 半导体断路开关(SOS)
第5章 脉冲成形电路
5.1 传输线
5.1.1 终端和接点
5.1.2 有损耗的传输线
5.1.3 脉冲电路中的传输线
5.1.4 无损耗传输线的脉冲成形
5.2 RLC网络
5.3 采用LEITER软件的电路模拟
第6章 脉冲传输与变换
6.1 真宅传输线中的磁绝缘
6.1.1 金属表面的真窄击穿
6.1.2 磁绝缘的定性描述
6.1.3 磁绝缘的定量描述
6.2 脉冲变压器
6.3 高压充电器
6.3.1 电容器的充电方法
6.3.2 级联电路
6.4 变阻抗线
第7章 功率叠加与电压叠加
7.1 功率叠加
7.2 电压叠加
7.2.1 传输时间隔离法
7.2.2 感应隔离法
7.2.3 Blumlein发生器
7.2.4 累加型脉冲成形线
第8章 典型的脉冲功率发生器
8.1 单次脉冲发生器
8.1.1 KALIF
8.1.2 PBFA-2与Z装置
8.1.3 HERMES-Ⅲ
8.2 重复频率脉冲发生器
8.2.1 RHEPP
8.2.2 采用断路开关的脉冲发生器
第9章 诊断
9.1 电磁场传感器
9.1.1 容量耦合传感器
9.1.2 感应耦合传感器
9.2 分流器
9.3 利用Faraday效应的电流测量
9.4 利用电光效应的电场测量
9.5 磁偏转粒子能量分析器
9.6 真空电压探测器
第10章 脉冲电场和脉冲磁场的应用
10.1 脉冲电场
10.1.1 引言
10.1.2 脉冲的产生
10.1.3 植物细胞处理
10.1.4 杀菌消毒
10.1.5 脉冲电场处理法的其他应用
10.2 脉冲磁场
10.2.1 引言
10.2.2 非破坏型磁场线圈的极限
10.2.3 破坏型磁场线圈的极限:单匝圆筒线圈
10.2.4 磁通压缩
第11章 脉冲辐射及其应用
11.1 高功率脉冲电子束
11.1.1 束流自身的作用力与传输极限
11.1.2 大电流脉冲电子源
11.1.3 脉冲电子束二极管
11.1.4 材料的表面处理
11.1.5 高功率KrF激光
11.1.6 闪光X射线摄影
11.2 高功率脉冲离子束
11.2.1 加速器物理
11.2.2 离子束传输
第12章 固体和液体介质中脉冲放电的应用
12.1 体外冲击波碎石
12.2 固体绝缘材料的电脉冲破碎
12.2.1 一般现象与能量关系式
12.2.2 破碎作用的选择性
12.2.3 电脉冲破碎装置
12.3 工业应用
12.3.1 建筑材料的再生处理
12.3.2 燃灰处理
12.3.3 表面层的清除处理
12.3.4 其他物品的再生处理
12.3.5 弹性塑料的再生处理
12.3.6 再生处理系统的大规模化及其经济可行性
参考文献
索引