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　　苎±旦壹兰奎墼三塞堂查奎亟叁望苎墨“强光一号” 加速器电爆炸丝导体开关的数值模拟吴撼宇， 丛培天， 蒯斌， 王亮平， 郭宁（ 西北桩挂术研究所， 陕西西安７ １０ ０ ２４ ）摘要ｔ电爆炸丝导体断路开关是。 强光一号” 加速器电感储能系统的重要组成部分． 本文运用Ｍ ａ ｌｌａ ｂ 编程软件对电感储能系统建立了电路模型， 进行了数值模拟计算。 得到了开关上的电压和电流波形， 并与实验波形进行了比较。关键词： 电爆炸丝导体断路开关（ Ｅ Ｆ Ｏ Ｓ ）， 作用积分（ ｎ ）。 电阻辜（ ｇ ）． 电流密度（ ｊ）“强光一号” 加速器一个重要的工作状态是产生不同脉冲宽度的长脉冲ｙ 射线辐照环境。 该状态下， 加速器采用电感储能技术， ...

　　苎旦壹兰奎墼三塞堂查奎亟叁望苎墨“强光一号” 加速器电爆炸丝导体开关的数值模拟吴撼宇， 丛培天， 蒯斌， 王亮平， 郭宁（ 西北桩挂术研究所， 陕西西安７ １０ ０ ２４ ）摘要ｔ电爆炸丝导体断路开关是。 强光一号” 加速器电感储能系统的重要组成部分． 本文运用Ｍ ａ ｌｌａ ｂ 编程软件对电感储能系统建立了电路模型， 进行了数值模拟计算。 得到了开关上的电压和电流波形， 并与实验波形进行了比较。关键词： 电爆炸丝导体断路开关（ Ｅ Ｆ Ｏ Ｓ ）， 作用积分（ ｎ ）。 电阻辜（ ｇ ）． 电流密度（ ｊ）“强光一号” 加速器一个重要的工作状态是产生不同脉冲宽度的长脉冲ｙ 射线辐照环境。 该状态下， 加速器采用电感储能技术， 该技术的优点是储能密度大， 传输功率大。电感储能技术的关键依赖于断路开关， 由于电爆丝导体断路开关（ Ｅ Ｆ Ｏ Ｓ ）具有成本低、 简单易造、 断开时问短（ 约５０ ｎ ｓ）、 导流时间可由导体材料、 尺寸、 周围介质所控制以及断流能力强等优点， 因此是一种比较理想的断路开关。本文对Ｅ Ｆ Ｏ ｓ的计算模型是将Ｅ Ｆ Ｏ Ｓ 作为非线性电阻处理， 其电阻变化曲线基于实际的实验数据。 其特点是没有考虑金属丝电爆炸的物理过程． 电路模型的建立简单易作。 本文应用的计算方法为Ｒ ｕ ｎ ｇ ｅ－ － Ｋ ｕ ｔｔａ 法。１Ｅ Ｆ Ｏ Ｓ 作用过程和电路模型“强光一号” 电爆炸断路开关是多根金属丝并联而成。 其工作过程大致是： 从脉冲变压器输出的强脉冲电流流过储能电感和电爆炸导体（ 此时， 负载相对导体为高阻态， 没有电流通过）。 由于金属丝本身电阻的作用， 金属丝会升温并进一步导致丝的熔化。 此时金属丝还未断开， 然后金属丝进一步被加热至气化并发生电爆炸， 开关电阻倍增数百倍， 从而截断电流。本文建立的电感储能回路等效电路模型如图ｌ所示。 图中： Ｃ 是电容器， Ｌ Ｓ 是储能电感， Ｒ ｆ 是电爆炸导体， Ｒ ｄ 是负载等效电阻， Ｋ 是理想开关。×。≯■图１电癣储能系譬节效电路根据等效电路图， 可以列出如下方程：Ｋ ＝ 丘×ｄ １１／出＋ 砖（ ， ｌＬ ）＝ － Ｃ ｄ Ｆ ｃｌｄ ｔＲ ， （ ｊｌ一１２）＝ 岛， ２（ １）（ ２）（ ３）其中， 砭是电容上的电压。 开关在导通前． Ｌ 为零。 如果知道墨， 一阶微分方程组可解。在导体爆炸过程中， 认为电导率， ７是作用积分ｇ的函数（ ｇ＝ Ｄ ２西）。 本文便是利用圣迪亚实验室的， ７ 一ｇ 关系曲线（ 纯铜）确定Ｒ ， 。 关系曲线 ・