脈沖功率源技術(shù)作為一個高新技術(shù)，其應(yīng)用前景受到各國科技人員的關(guān)注。目前，國外對脈沖功率源的研究主要集中在以下四方面：

     1、脈沖能源系統(tǒng)

     脈沖能源系統(tǒng)是電磁發(fā)射系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，其特點是輸出功率大，工作電壓高，輸出脈沖電流大。隨著儲能器件儲能密度的提高，高儲能脈沖功率源在體積、重量方面已基本滿足武器系統(tǒng)發(fā)展的需要。從目前的研究進展來看，研究的重點主要集中在電容器儲能脈沖電源、單極發(fā)電機和補償交流脈沖發(fā)電機等方面。在電容儲能脈沖功率源的研究中，由于材料和器件的發(fā)展，脈沖電容器的儲能密度得到進一步提高，目前美國Maxwell公司的大功率脈沖電容器的儲能密度已達3．0MJ／m’，使用壽命達10000次15J。

     英國研究的單級發(fā)電機，儲能達到6．7MJ，改進目標(biāo)為25MJ。美國CEM．UT的單極發(fā)電機，可儲能6．2MJ。西屋電氣公司在已有的15MJ單極發(fā)電機的基礎(chǔ)上，正在研制儲能55MJ，用以發(fā)射動能為2．64MJ(3009，4．2km／s)彈丸的單極發(fā)電機。

     美國德克斯大學(xué)機電中心研制的補償脈沖發(fā)電機，脈沖輸出功率13．3MW，脈沖輸出能量8．5MJ，能以每秒60發(fā)的射頻為電炮持續(xù)供電171。各種不同儲能設(shè)備脈沖功率電源有其不同的特點，電容器儲能雖然功率放大倍數(shù)大，但儲能密度低：電感儲能雖儲能密度大，且如用超導(dǎo)磁體儲能(其制動電阻為零)，可大大降低輸入級的輸入功率，如果磁體的耐壓水平高，其功率放大倍數(shù)可達電容器儲能的水平，但功率輸出難于控制；機械儲能雖功率放大倍數(shù)相對小，但儲能密度高，易于進行功率輸出調(diào)節(jié)，是聚變研究最常用和最理想的脈沖功率電源系統(tǒng)。

     2、脈沖功率開關(guān)技術(shù)

     開關(guān)元件在脈沖功率系統(tǒng)中占有特殊的地位，這是因為開關(guān)元件的參數(shù)和特性對脈沖的上升時間、幅值等會產(chǎn)生最直接、最敏感的影響。一個脈沖功率系統(tǒng)即使各個組成部分都具有良好的性能，而唯獨開關(guān)元件的性能欠佳，最終還是不能獲得符合要求的輸出脈沖。另外，開關(guān)在高電壓、大電流下工作，工作條件十分惡劣，開關(guān)中的擊穿現(xiàn)象和開關(guān)電極上的放電物理過程十分復(fù)雜。因此，研制具有開關(guān)電極材料在擊穿時延時短而分散性小；電感和制動電阻?。浑姌O燒損少以及能在重復(fù)脈沖下穩(wěn)定工作等特點的各種類型開關(guān)元件是脈沖功率技術(shù)中又一倍受重視的研究課題⋯。

     美國空軍武器科學(xué)家認(rèn)為，目前大功率開關(guān)技術(shù)包括以下四個方面：一是短脈沖技術(shù)；二是同步技術(shù)；三是高重復(fù)率技術(shù)；四是長壽命。其中，難點在于大功率、長壽命和高重復(fù)率的開關(guān)技術(shù)[Ill。要解決好這些問題，應(yīng)該研究開關(guān)擊穿過程、電極損耗過程及開關(guān)電壓的恢復(fù)過程等物理現(xiàn)象，而基礎(chǔ)則是等離子體物理、材料學(xué)和流體動力學(xué)等方面的理論。

     在開關(guān)技術(shù)的研究中，為了解決開關(guān)重復(fù)率和使用壽命，還研發(fā)出一種新的開關(guān)技術(shù)，即磁開關(guān)，其效率與脈沖能量無關(guān)，不產(chǎn)生噪聲，重復(fù)率預(yù)計可達10兆赫級。美國等國家已經(jīng)將其用于感應(yīng)加速器和磁脈沖壓縮器方面，但從其結(jié)構(gòu)及原理來看，這類開關(guān)由于受到以下幾項關(guān)鍵技術(shù)的制約：一是鐵芯材料的磁特性和物理性能；二是線圈繞組間的絕緣；三是與上升時間有關(guān)的鐵芯級數(shù)和形狀㈣。因此，短期內(nèi)難以在電熟化學(xué)炮系統(tǒng)中得到應(yīng)用。

     3、小型化脈沖成形網(wǎng)絡(luò)模塊技術(shù)

     脈沖成形網(wǎng)絡(luò)是高功率脈沖電源的核心。體積小、重量輕、功率可調(diào)的脈沖能源系統(tǒng)是基礎(chǔ)條件川。近年來，許多學(xué)者在能源系統(tǒng)小型化和提高電源效率技術(shù)措施等方面作了深入研究，在大功率固體開關(guān)技術(shù)，新型大功率傳輸電纜和新型電化學(xué)化合物電池等方面取得了很大的進展。

      4、脈沖電抗器技術(shù)

      在以電容器為儲能器件的能源系統(tǒng)中，電抗器作為中間儲能元件，用于控制脈沖電流的大小，要求其磁場集中、高能量密度、低內(nèi)阻。國外對大功率電抗器的結(jié)構(gòu)設(shè)計和電磁屏蔽技術(shù)方面的研究工作包括：減小電抗器能量損耗，提高功率密度，改進屏蔽技術(shù)減小電抗器對外界的干擾，高壓絕緣技術(shù)和強電磁力環(huán)境下的電抗器設(shè)計。其中，強電磁力環(huán)境下的電抗器設(shè)計包括引出電極方式和導(dǎo)體變截面處的電動力問題。

     此外，與之相關(guān)的其它技術(shù)如專門為脈沖電源充電使用的發(fā)電機，用于脈沖電源系統(tǒng)的大功率晶體管等技術(shù)都在發(fā)展之中。國內(nèi)脈沖功率源研究工作自開展以來，進步很快，并取得了一些成果。

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