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脉冲功率技术主要研究高电压、强电流、大功率脉冲的产生和传输,是当代高科技的主要基础学科之一,具有十分广阔的发展和应用前景。高压开关是脉冲功率系统的重要组成部分,其工作特性对输出脉冲的时间响应、导流能力、重复频率等方面有最直接、最敏感的影响,甚至是脉冲功率系统成败的关键,因此要求开关必须能工作在高电压、强电流、高重复频率、低延时和低抖动的状态。本文工作中自行设计脉冲电流冲击装置,主要由电动调压器、高压变压器、整流硅堆、限流电阻、脉冲电容器、高压开关和负载组成;自行设计三电极气体火花开关,搭建实验电路测试开关的工作性能;触发系统采用独立的电源系统产生,分别采用脉冲变压器和闸流管控制实现。所设计装置可产生电压~10kV,峰值电流~100kA,能量~10kJ的脉冲冲击电流输出。在HOPE-I新型强流脉冲电子束源装置中,进行材料表面改性处理,设定输出参数:电压2μF,电压27kV,处理后样品表面光亮,能量均匀,束斑大小规则,直径约Φ30mm。在自行设计脉冲电流冲击装置的基础上,通过电气参数和负载结构设计,分别进行电磁冲击焊和电磁热止裂实验:1.电磁冲击焊主要是利用脉冲电流的磁效应产生的冲击力对金属进行作用,设定输出参数:电容200μF,电压9kV,测得通电频率为9kHz,电流峰值为100kA。线圈通电后,由于脉冲电流的磁效应,瞬间对工件产生冲击力,两工件快速撞击,线圈正对的区域作用力最强,工件表面出现明显的压痕,甚至出现局部融化。2.电磁热止裂主要是利用脉冲电流的热效应进行作用,设定输出参数:电容100μF,电压8kV,测得通电频率为16.7kHz,电流峰值为60kA。工件通电过程中,裂纹的存在导致了电流绕流和集中效应,裂纹尖端极小范围内在焦耳热作用下熔化喷射,火花飞溅,出现局部熔化凝固,裂纹尖端随即钝化,形成一个比较规则的小孔,从而达到止裂的目的。