预电离对高功率脉冲氙灯辐射特性的影响

为了加深对高功率脉冲氙灯预电离放电的认识,通过电学特性测量、能量辐射效率测试、高速摄影和辐射光谱测量等手段研究分析了预电离放电对脉冲氙灯辐射特性的影响。实验结果表明:与单独主放电工作的脉冲氙灯相比,选取合适的主–预放电延时可以使脉冲氙灯辐射效率提高3.8%~5.1%;当延时较小时,预电离回路出现电流振荡现象,且与氙灯的最大辐射效率相比,此时辐射效率下降幅度10%。此外,预电离放电能够改善脉冲氙灯辐射光谱特性,有利于提高辐射光谱与激光工作介质的匹配性,从而提高放大器增益水平。     

脉冲氙灯放电时等离子体电阻的研究

确定脉冲氙灯脉冲放电电阻和电流特性的关系,对于解决由储能器到脉冲氙灯之间的能量有效传输问题以及进行脉冲灯的计算是非常重要的,而且放电电阻和电路参数的匹配决定了放电的波形,进而也影响放电的功率、等离子体温度、辐射强度和光谱分布。在实验的基础上测试了不同口径、不同充气气压的高功率脉冲氙灯在不同放电条件下等离子体柱的电阻,探讨了放电过程中放电电阻的特性。     

连续预电离脉冲氙灯电源研究

设备采用外触发预电离模式,分别设计了高压触发和预燃电流维持两个功能,同时支持手动和自动两种触发模式。在连续预电离状态下氙灯放电电流达到200mA,该状态下能保证灯内一直有电流流过,同时在主放电压1 400V下氙灯可顺利完成主放电。该配套设备已成功应用在主动补偿脉冲发电机驱动带脉冲预燃电源系统中。     

PSpice在高功率固体激光能源系统中的应用

在神光能源系统模块中,依据脉冲氙灯放电特性及氙灯放电回路的技术要求,采用仿真软件OrCAD PSpice分别从脉冲氙灯的五路放电、氙灯能量分配及能源模块在放电过程中存在的故障三个方面进行模拟仿真并给出仿真结果,并与实际装置运行数据进行比较分析,其仿真的结果与实际理论分析结论基本一致,验证了仿真模型及过程的可靠性,这为高功率激光装置的电子计算机辅助设计和分析提供了一种新途径。