出版時(shí)間:2008-4 出版社:國防工業(yè)出版社 作者:阿吉伯斯 頁數(shù):337
內(nèi)容概要
本書共分8章。第1、2章對有關(guān)學(xué)科進(jìn)行了綜述,這是為更好地理解本書主題所必需的,包括了磁壓縮發(fā)生器運(yùn)行過程涉及的相當(dāng)廣泛的電動力學(xué)基礎(chǔ),也包括了炸藥性質(zhì)及效應(yīng)的簡短概述。第3、4章介紹了各種應(yīng)用中使用的若干發(fā)生器的類型,進(jìn)而討論了調(diào)整發(fā)生器輸出脈沖形狀,使之適合于各種不同應(yīng)用的技術(shù)。第5章包含了不同發(fā)生器——負(fù)載構(gòu)形的集中參數(shù)解的廣泛集合,一部分已經(jīng)用已知函數(shù)表示為封閉解的形式。上述各章在某種程度上可以作為指引讀者的入門導(dǎo)論。第6章通過一個(gè)螺線圈發(fā)生器的完整設(shè)計(jì),體現(xiàn)了前面敘述的很多資料的應(yīng)用。第7章討論了各種實(shí)驗(yàn)技術(shù),幫助讀者增加對于本領(lǐng)域使用的各種診斷技術(shù)的見識。第8章論述磁壓縮發(fā)生器作為不同裝置電源的應(yīng)用,首先是激光和微波的裝置。
書籍目錄
第1章 炸藥驅(qū)動的電源 1.1 引言 1.2 炸藥驅(qū)動電源概述 1.3 磁通量壓縮發(fā)生器的歷史 1.4 電磁理論 1.4.1 場論:麥克斯韋方程組 1.4.2 電路方程:基爾霍夫方程 1.5 電磁現(xiàn)象 1.5.1 磁壓和磁擴(kuò)散 1.5.2 磁力 1.5.3 磁壓力 1.5.4 電場 1.6 沖擊波和爆轟波 1.7 炸藥和炸藥部件 1.7.1 炸藥種類 1.7.2 炸藥部件 1.8 磁通量壓縮發(fā)生器引論 1.8.1 電路方程組 1.8.2 電磁場方程 1.8.3 磁通量壓縮發(fā)生器的性能 參考文獻(xiàn)第2章 磁通量壓縮發(fā)生器的物理和設(shè)計(jì) 2.1 影響磁場壓縮的條件 2.1.1 磁場擴(kuò)散 2.1.2 套筒的可壓縮性 2.1.3 電導(dǎo)率的變化 2.1.4 表面不穩(wěn)定性 2.2 磁壓縮電流發(fā)生器的理論 2.3 電流發(fā)生器的設(shè)計(jì)問題 2.3.1 消除電擊穿 2.3.2 能量放大倍數(shù)的提高 2.3.3 向負(fù)載輸送最大可能的能量 2.3.4 達(dá)到最大可能的增益 2.3.5 不受限制的能量放大 參考文獻(xiàn)第3章 磁通量壓縮發(fā)生器 3.1 引言 3.2 磁壓縮發(fā)生器的分類 3.3 同軸型磁壓縮發(fā)生器 3.4 螺線圈型磁壓縮發(fā)生器 3.5 平板型磁壓縮發(fā)生器 3.6 環(huán)圈型磁壓縮發(fā)生器 3.7 圓盤型磁壓縮發(fā)生器 3.8 半導(dǎo)體磁壓縮發(fā)生器 3.8.1 運(yùn)行理論 3.8.2 沖擊波磁壓縮發(fā)生器的工作物質(zhì) 3.8.3 沖擊波磁壓縮發(fā)生器的設(shè)計(jì) 3.9 級聯(lián)式爆炸磁壓縮發(fā)生器 3.10 短脈沖爆炸磁壓縮發(fā)生器 參考文獻(xiàn)第4章 脈沖形成網(wǎng)絡(luò) 4.1 高速斷路開關(guān) 4.1.1 炸藥爆炸斷路開關(guān) 4.1.2 電爆炸開關(guān) 4.1.3 爆炸等離子體開關(guān) 4.2 脈沖變壓器 4.3 電火花隙開關(guān) 4.4 脈沖形成線 4.5 高電壓磁壓縮發(fā)生器系統(tǒng) 4.5.1 磁通量俘獲 4.5.2 不用變壓器的磁通量俘獲 4.5.3 使用變壓器的磁通量俘獲 參考文獻(xiàn)第5章 電負(fù)載 5.1 至負(fù)載的直接連接 5.1.1 情形1:Rc=0,L(t)=Loxp(-αt) 5.1.2 情形2:Rc=0,L=Lo(1-αt) 5.1.3 情形3:Rc≠0,L=Lo(1-αt) 5.1.4 情形4:CL=0 5.1.5 情形5:CL=0,Rc=0 5.2 通過脈沖變壓器的連接 5.2.1 情形1:復(fù)雜負(fù)載 5.2.2 情形2:電阻性和電感性負(fù)載 5.2.3 情形3:R1=0,I20=0 5.2.4 情形4:低電阻負(fù)載 5.2.5 情形5:R1=0,R2=0,CL=0 5.2.6 情形6:R1=0時(shí)的有源負(fù)載 5.2.7 情形7:脈沖成形變壓器 5.3 通過電爆炸開關(guān)的連接 5.3.1 復(fù)數(shù)負(fù)載 5.3.2 有源負(fù)載 5.3.3 開關(guān)電感對電感性負(fù)載能量耦合系數(shù)的影響 5.4 脈沖變壓器和電爆炸開關(guān) 5.4.1 復(fù)數(shù)負(fù)載 5.4.2 有源負(fù)載 參考文獻(xiàn)第6章 設(shè)計(jì)、制作和試驗(yàn) 6.1 FLEXY-I型磁壓縮發(fā)生器簡述 6.2 計(jì)算模型 6.2.1 螺線圈型磁壓縮發(fā)生器的簡單零維模型 6.2.2 螺線圈型磁壓縮發(fā)生器的簡單二維模型 6.2.3 與其他計(jì)算編碼的比較 6.3 螺線圈型發(fā)生器的設(shè)計(jì) 6.3.1 基本輸入數(shù)據(jù) 6.3.2 螺線圈的設(shè)計(jì)規(guī)則 6.4 FLEXY-I型磁壓縮發(fā)生器的制作 6.5 FLEXY-I型磁壓縮發(fā)生器的試驗(yàn) 6.6 理論與實(shí)驗(yàn)結(jié)果的比較 6.7 小結(jié) 參考文獻(xiàn)第7章 實(shí)驗(yàn)方法與技術(shù) 7.1 實(shí)驗(yàn)方法 7.1.1 電磁學(xué)技術(shù) 7.1.2 爆轟技術(shù) 7.2 爆炸脈沖功率實(shí)驗(yàn)室 7.3 快速開關(guān)和功率調(diào)節(jié)電路的試驗(yàn) 7.3.1 爆炸箔的經(jīng)驗(yàn)?zāi)P? 7.3.2 磁通量壓縮發(fā)生器/斷路開關(guān)實(shí)驗(yàn) 7.3.3 爆炸箔斷路和閉路開關(guān) 7.3.4 快速開關(guān)技術(shù) 7.3.5 爆炸箔尺寸的優(yōu)化 7.4 磁通量壓縮發(fā)生器之間的磁耦合 7.4.1 FLUXAR系統(tǒng) 7.4.2 FLUXAR系統(tǒng)的控制方程組 7.4.3 FLUXAR系統(tǒng)的技術(shù)和性能 7.4.4 一個(gè)實(shí)例的研究 7.5 螺線圈型磁壓縮發(fā)生器的局限性 7.6 提要 參考文獻(xiàn)第8章 爆炸磁壓縮發(fā)生器在激光和微波技術(shù)中的應(yīng)用 8.1 激光器 8.1.1 固體釹玻璃激光器 8.1.2 光解碘激光器 8.2 高功率微波源 8.2.1 微波源的自備電源 8.2.2 虛陰極振蕩器 8.2.3 多波契倫柯夫發(fā)生器 8.2.4 磁絕緣線性振蕩器 8.2.5 渡越輻射發(fā)生器 8.3 直接驅(qū)動的器件 8.3.1 電磁彈藥的類型 8.3.2 爆炸磁頻率發(fā)生器 8.3.3 柱形沖擊波源 8.4 總結(jié) 參考文獻(xiàn)附錄A 磁通量壓縮發(fā)生器——輔導(dǎo)與述評附錄B 磁通量壓縮發(fā)生器中的損失:線性磁擴(kuò)散理論附錄C 圓盤型爆炸磁壓縮發(fā)生器附錄D 中國作者發(fā)表的爆炸磁壓縮發(fā)生器學(xué)術(shù)論文部分目錄(1986年-2005年)
章節(jié)摘錄
第1章 炸藥驅(qū)動的電源 1.1 引言 高能、強(qiáng)電流脈沖的產(chǎn)生對于許多科學(xué)和工程項(xiàng)目的成功是關(guān)鍵性的,例如,在實(shí)驗(yàn)室條件下用高能強(qiáng)電流脈沖加速等離子體,為氣體放電強(qiáng)光源供電,加速強(qiáng)流電子束,激勵(lì)強(qiáng)激光器和強(qiáng)微波源,用軌道炮加速彈丸,產(chǎn)生很高的壓力脈沖,以及加熱熱核聚變反應(yīng)器中的等離子體。這些強(qiáng)電流脈沖還用于模擬強(qiáng)爆炸時(shí)空間中發(fā)生的各種過程和空氣動力學(xué)過程,以及在工業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生強(qiáng)沖擊波和等離子體流。與產(chǎn)生強(qiáng)電脈沖有關(guān)的技術(shù)稱為“脈沖功率技術(shù)”,專門應(yīng)用于產(chǎn)生很強(qiáng)電磁脈沖,并把這些脈沖耦合到負(fù)載中?! ‰m然人們開發(fā)過很多產(chǎn)生高能、強(qiáng)電流脈沖的裝置,本書關(guān)注的只是把高能炸藥的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿拿}沖功率發(fā)生器。因?yàn)檎ㄋ幪峁┝艘环N可實(shí)際應(yīng)用的密度最高的能源,炸藥驅(qū)動的發(fā)生器可以做得比那些使用其他能源的裝置更小、更輕。應(yīng)當(dāng)指出,爆炸電源對某些應(yīng)用并不適合,因?yàn)槊總€(gè)這類裝置都是單次使用的,高能炸藥會摧毀電源裝置本身,也很有可能摧毀負(fù)載?! ∪藗冊?jīng)設(shè)計(jì)炸藥驅(qū)動的發(fā)生器用來產(chǎn)生大電流和高能量脈沖,但是需要有輔助裝置(如開關(guān)、變壓器和傳輸線)把經(jīng)過適當(dāng)整形的脈沖輸送到負(fù)載。負(fù)載特性對系統(tǒng)的運(yùn)行有很大影響,必須細(xì)心、協(xié)調(diào)地設(shè)計(jì)發(fā)生器和輔助裝置,才能使脈沖恰當(dāng)整形,得到有效的能量傳輸?! ”緯诤唵谓榻B幾種爆炸電源之后,集中關(guān)注這些裝置中用途最廣、最有效的磁通量壓縮發(fā)生器(Magnetoeumulative Generator,McG)及其物理性質(zhì)。接下來在第3章敘述了不同種類的磁壓縮發(fā)生器,第4章是與磁壓縮發(fā)生器有關(guān)的輔助裝置,它們與不同類型負(fù)載之間的關(guān)系在第5章中討論。第6章、第7章詳細(xì)介紹了一種類型發(fā)生器及其輔助裝置的設(shè)計(jì)、制作和試驗(yàn)。第8章討論了兩個(gè)專門的例子——用磁壓縮發(fā)生器激勵(lì)高功率激光和微波源。
編輯推薦
《磁通量壓縮發(fā)生器》適合于從事脈沖功率技術(shù),尤其是各種低阻抗負(fù)載所需的小型化脈沖電源及其應(yīng)用技術(shù)、脈沖強(qiáng)磁場裝置、電磁加載的高能量密度物理實(shí)驗(yàn)、爆炸應(yīng)用技術(shù)和新概念武器技術(shù)探索等方面科研人員、工程技術(shù)人員、高等學(xué)校相關(guān)專業(yè)教師及研究生閱讀參考,也可以作為研究生專業(yè)教材使用。
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