论文部分内容阅读
在直线加速器中,人们需要宽带束流流强检测器进行束流脉冲信号测量,即需要快速上升时间进行短脉冲(ps-ns量级)的测量,同时具有长的下降时间常数进行长脉冲(μs-ms量级)的测量。一般无源束流变压器由于下降时间常数比较大,适用于长脉冲束流的测量。通过减小线圈匝数,使上升时间常数减小,束流变压器可以用来测量短脉冲;但减小线圈匝数会使下降时间常数减小,又会影响长脉冲束流的测量。如作为束流变压器的特例一壁流检测器,可以进行短脉冲的测量,但难以进行长脉冲的测量。因而,同时进行长短脉冲的测量,实际上是矛盾的,宽带束流流强检测器的发展解决了这个问题。
本论文提出的一种新的有源-无源束流变压器是利用有源-无源电路来实现同时测量长短脉冲。理论分析和低频响应的数值模拟显示有源-无源束流变压器改善了低频段的频率响应却不会影响高频段的频率响应。我们制作了带法兰的有源-无源束流变压器磁环,这种特殊的结构在国内是首次使用。采用拉丝实验装置测试了检测器的相关性能和特性。一方面,通过对长脉冲测量结果的分析,可以得到采用运算放大器LF351并且选用纳米晶材料做磁环的有源-无源束流变压器的下降时间常数可以达到38ms,对输出顶降的补偿是巨大的。这和低频段频率响应的数值模拟结论是一致的。另一方面,高频响应实验结果显示有源-无源电路不会影响高频响应,这和理论分析是一致的。
本文对有源-无源束流变压器的高频特性进行了测量,提出了磁环的频率特性是影响其高频响应的重要因素。对其进行了模拟计算,计算结果与测量结果相吻合。这为进一步提高有源.无源束流变压器的高频特性提供了依据。