얼룩말

2TW Zebra 펄스 전력 발생기는 3단계의 전력 증폭 기능을 갖추고 있습니다. 마르크스 뱅크는 최대 100kV까지 병렬로 충전되고 직렬로 방전되는 32개의 1.3μF 커패시터로 구성되며 최대 200kJ의 총 에너지를 저장할 수 있습니다.

뱅크는 동축 28nF, 3.5MV 커패시터로 구성된 전력 증폭의 두 번째(중간) 단계로 방전됩니다. 이 커패시터는 물을 유전체로 사용하며 SF6 절연 Rimfire 스위치에 의해 점화됩니다. 이 중간 저장 커패시터가 약 80% 충전되면 스위치가 전기적으로 트리거되거나 자체 차단되어 펄스 압축의 세 번째 단계에 연결됩니다. 이 세 번째 단계는 50ns, 1.9Ω 동축 수직 전송선과 8채널, 자체 차단 워터 스위치로 구성됩니다.

이 스위치가 닫히면 약 2MV의 진폭을 갖는 전압 펄스가 마지막 수직 전송선 상단의 실험용 진공 챔버에 있는 부하에 대한 최종 공급에 적용됩니다. 마지막으로 최대 강도가 ​​1.2MA이고 상승 시간이 90ns인 전류 펄스가 부하에 전달됩니다.

보완 장치에는 다음이 포함됩니다.

전류 및 전압 측정은 Zebra의 모든 섹션에서 수행됩니다. Marx 섹션, 부하 영역에 가까운 부분 및 절연체 스택에서. 전압은 V-dot(용량성 분배기) 감지기와 저항성 분배기로 측정됩니다. 전류 측정은 B-dot 모니터(픽업 코일) 또는 CVR을 통해 수행됩니다. 부하를 통과하는 전류는 3개의 서로 다른 방위각 위치에서 챔버 축으로부터 약 15cm 떨어진 3개의 차동 B-점 모니터를 사용하여 측정됩니다.

일반적으로 Zebra Marx 뱅크 충전 전압은 85kV이고 저장되는 에너지는 150kJ입니다. 현재 두 가지 부하 전류 펄스 방식을 사용할 수 있습니다.

짧은 펄스 영역에서 전류는 최대 전류 강도의 약 5%까지 약 100ns 동안 대략 선형적으로 증가하는 받침대를 갖습니다. 긴 펄스 방식은 전력 증폭의 마지막 단계(워터 갭 스위치가 닫힘)를 생략하여 얻어지며, 이에 따라 워터 갭 발사와 관련된 부하 영역 구성 요소의 >300g 가속이 제거됩니다.

Zebra 실험 챔버는 Zebra 수직 전송선 위에 위치합니다. 16개의 진단 포트가 22.5도 간격으로 동일하게 배치되어 있으며 직경이 7.6cm와 4.4cm로 번갈아 있습니다. 현재 구성에서는 챔버 벽이 전류 복귀 도체 역할을 하므로 모든 진단 장치는 EMP 효과로 인한 손상을 방지하기 위해 챔버 축에서 최소 30cm 떨어진 벽 외부에 설치해야 합니다. Zebra의 로드 영역은 다양한 X선, 광학 및 입자 진단을 수행하고 로드 챔버에 대한 고강도 단 펄스 레이저의 결합을 개발하기 위해 편리하게 접근할 수 있습니다.

최대 부하 전류 강도와 관련하여 지터가 5ns rms보다 낮은 트리거 펄스는 350ns보다 짧은 지연 시간이 필요한 진단에 사용할 수 있습니다. 필요한 지연이 더 길면 사용 가능한 트리거 펄스에 약 15ns rms의 지터가 있습니다.

고임피던스 발생기(1.9Ω)인 Zebra는 부하 전류 펄스 특성에 큰 영향을 주지 않고 실험 챔버에서 다양한 부하를 수용할 수 있습니다. 자주 사용되는 Zebra 실험 및 로드의 예는 다음과 같습니다.

단펄스, 고강도 레이저 펄스(50 TW Leopard 레이저의)는 일반적으로 광학 스위칭 장치(비워진 빔 라인)를 통해 Zebra 진공 챔버로 전송됩니다. 현재 레이저 빔은 Zebra 실험 챔버 중앙 주변의 직경 약 5cm 영역에 굴절 광학 장치를 사용하여 초점을 맞출 수 있습니다.