針對(duì)磁絕緣線(xiàn)振蕩器(MILO)微波源負(fù)載,在高真空工藝的基礎(chǔ)上,研制了一種強(qiáng)流二極管陶瓷真空界面絕緣結(jié)構(gòu);通過(guò)對(duì)陰、陽(yáng)極屏蔽、均壓等電極形狀和尺寸的優(yōu)化,使陶瓷沿面電場(chǎng)和陰、陽(yáng)極三結(jié)合點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)均得到了有效控制。模擬結(jié)果顯示:陶瓷沿面電場(chǎng)分布均勻,陰、陽(yáng)極三結(jié)合點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)小于30 kV/cm;同時(shí),建立了微波源器件的瞬態(tài)抽氣模型,應(yīng)用分子流Monte-Carlo方法,模擬了脈沖放氣后微波源內(nèi)部真空壓強(qiáng)在不同時(shí)刻下的三維分布和演化規(guī)律;并以此為基礎(chǔ)優(yōu)化了內(nèi)置氣體捕集泵的真空拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。最后,在HEART-50脈沖功率源上開(kāi)展了5 Hz實(shí)驗(yàn)測(cè)試,陶瓷真空界面能耐受超過(guò)600 kV的脈沖電壓,沿面平均絕緣場(chǎng)強(qiáng)達(dá)到40 kV/cm,重頻運(yùn)行可靠;微波源在脫離地面泵組后實(shí)現(xiàn)了重頻吉瓦級(jí)輸出,脈沖串間的真空恢復(fù)時(shí)間小于1 min,平衡壓強(qiáng)小于5×10-2 Pa,微波平均功率大于3 GW、脈寬大于40 ns。

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