一种螺旋脉冲形成线及其制造方法技术

本发明专利技术属于脉冲功率技术领域，涉及一种螺旋脉冲形成线及其制作方法。该螺旋脉冲形成线包括绝缘基筒和呈螺旋状缠绕在绝缘基筒上的多根螺旋线；其特征在于：还包括螺旋线束约束环；螺旋线束约束环为两个分别安装在绝缘基筒两端的薄壁金属环；螺旋线束约束环上沿轴向开设多个约束孔组，每个约束孔组包括沿圆周方向布置的多个约束孔，每相邻的两个约束孔之间的孔间距大于螺旋线的线径；每根螺旋线的两端通过锡焊方式分别固定在绝缘基通两端螺旋线束约束环的约束孔上。采用本发明专利技术解决了现有宽带绕线绕制易发生匝间击穿，波传输畸变大问题。

【技术实现步骤摘要】
一种螺旋脉冲形成线及其制造方法
本专利技术属于脉冲功率
，涉及一种螺旋脉冲形成线及其制作方法。
技术介绍
长脉冲、高重频的高平均功率高电压发生器是脉冲功率
的一个重要发展方向。对于传统的同轴脉冲形成线，在绝缘介质确定的前提下，输出脉冲宽度与形成线几何长度成正比关系。在脉宽大于100ns的长脉冲产生技术研究中，为了减小形成线的几何长度，可采用螺旋脉冲形成线。原有的螺旋脉冲形成线中的螺旋线大多采用宽带绕线，具体实现形式有两种：一种为金属筒开槽，将绝缘基筒上设置多个螺旋金属凹槽，将金属凹槽本身作为螺旋脉冲线；另外一种形式直接采用较宽的宽带绕线卷绕在绝缘基筒上。采用宽带绕线结构易发生匝间击穿，波传输畸变大。螺旋线采用窄带绕线多起端并联的结构，可一定程度改善上述问题，关于细线径多起端密绕的螺旋线具体结构，工程实现较为困难，到目前为止尚未报道出较为理想的结构。
技术实现思路
为了克服
技术介绍
中的问题，本专利技术提供了一种螺旋脉冲形成线及其制造方法，解决了现有宽带绕线绕制易发生匝间击穿，波传输畸变大问题。本专利技术的具体技术方案是：本专利技术提供一种螺旋脉冲形成线，包括绝缘基筒和呈螺旋状缠绕在绝缘基筒上的多根螺旋线；其改进之处：还包括螺旋线束约束环；螺旋线束约束环为两个分别安装在绝缘基筒两端的薄壁金属环；螺旋线束约束环上沿轴向开设多个约束孔组，每个约束孔组包括沿圆周方向布置的多个约束孔，每相邻的两个约束孔之间的孔间距大于螺旋线的线径；每根螺旋线的两端通过锡焊方式分别固定在绝缘基通两端螺旋线束约束环的约束孔上，从而在螺旋线束约束环的内侧形成的电场为零，有效提高了螺旋脉冲形成线的绝缘能力。在波传输过程中，螺旋绕线面电流传输均匀，波传输畸变小；采用螺旋线束约束环结构，使多根螺旋线相邻匝间电压小，绝缘性能好。该结构用于形成线产生的长脉冲波形质量好。螺旋线采用细线径漆包线多头螺旋密绕形式，绕线可采用三层绝缘线，螺旋线的根数由绝缘基筒直径和线束线径决定，要求相邻两根螺旋线紧靠排列；螺旋线的外径为0.5mm，有效改善面电流传播性能。螺旋线束约束环为薄壁铜质结构，有效改善电传导性能和焊接可靠性。绝缘基筒为绝缘材料，其与螺旋线束约束环连接结构形式为两种：第一种是当结构尺寸较小时，绝缘基筒与螺旋线束约束环为同轴过盈配合连接；当尺寸较大时，有足够空间，可将绝缘基筒和螺旋线束约束环采用螺钉固定连接。基于上述对螺旋脉冲形成线的结构描述，现对该螺旋脉冲形成线的制作方法进行描述，包括以下步骤：步骤1)将绝缘基筒与螺旋线束约束环装配为基筒装配体；步骤2)准备螺旋线；根据缠绕方式以及绝缘基筒的外径尺寸，计算每根螺旋线长度；计算长度剪好螺旋线，确定螺旋线的数量；步骤3)根据缠绕方式将制备好的螺旋线在基筒装配体上绕制，并在螺旋线束约束环内侧插装螺旋线的约束孔上对螺旋线进行锡焊。本专利技术的有益效果是：1、本专利技术采用多根螺旋线和螺旋线束约束环的约束孔通过锡焊的方式安装，在螺旋线束约束环的内侧形成的电场为零，有效提高了螺旋脉冲形成线的绝缘能力。在波传输过程中，螺旋绕线面电流传输均匀，波传输畸变小；采用螺旋线束约束环结构，使多根螺旋线相邻匝间电压小，绝缘性能好。该结构用于形成线产生的长脉冲波形质量好。2、本专利技术螺旋线采用细线径漆包线多头螺旋密绕形式，绕线可采用三层绝缘线，有效改善面电流传播性能。3、本专利技术的螺旋线束约束环为薄壁铜质结构，有效改善电传导性能和焊接可靠性。附图说明图1为本专利技术的螺旋脉冲形成线的立体图。图2为本专利技术的螺旋脉冲形成线端部结构图。图3为本专利技术的螺旋线束约束环结构图。图4为本专利技术的螺旋脉冲形成线绝缘基筒结构图。图5为本专利技术基筒装配体结构图。1-绝缘基筒、2-螺旋线、3-螺旋线束约束环、4-约束孔。具体实施方式下面结合附图与具体实施例对本专利技术做进一步详细阐述。如图1至图5所示，本专利技术提供一种螺旋脉冲形成线，主要包括绝缘基筒1、螺旋线2和螺旋线束约束环3共三个组成部分。螺旋线束约束环为3两个分别安装在绝缘基筒1的两端；螺旋线束约束环3上沿轴向开设多个约束孔组，每个约束孔组包括沿圆周方向布置的多个约束孔4，每相邻的两个约束孔4之间的孔间距大于螺旋线2的线径，每根螺旋线2的两端通过锡焊的方式分别固定在绝缘基筒1两端螺旋线束约束环3的约束孔4上。其中，螺旋线采用细线径漆包线多头螺旋密绕形式，绕线可采用三层绝缘线，螺旋线的根数由绝缘基筒直径和线束线径决定，要求相邻两根螺旋线紧靠排列；螺旋线的外径为0.5mm。螺旋线束约束环为薄壁铜质结构。绝缘基筒为绝缘材料，其与螺旋线束约束环连接结构形式为两种：第一种是当结构尺寸较小时，绝缘基筒与螺旋线束约束环为同轴过盈配合连接；当尺寸较大时，有足够空间，可将绝缘基筒和螺旋线束约束环采用螺钉固定连接。本专利技术的螺旋脉冲形成线，其绝缘基筒直径为60mm，整体长度约630mm，在某一小型高压纳秒脉冲发生器应用中，重频30Hz工作模式，绕线匝间可承受3ns阶跃时间的50kV电压，并且绕线在径向承受23ns时间宽度的195kV/cm场强。用于长脉冲产生的一种螺旋脉冲形成线制做方法如下：步骤1、将机械加工成型的绝缘基筒1与螺旋线束约束环3装配为基筒装配体。步骤2、根据缠绕方式以及绝缘基筒的外径尺寸，计算每根螺旋线长度；计算长度剪好螺旋线，确定螺旋线的数量。步骤3、取细线径漆包线，按计算长度剪好备用。步骤4、将制备好的漆包线在基筒装配体上绕制，并在螺旋线束约束环3内侧按照孔位快速锡焊。步骤5、按照步骤4将每一根漆包线在基筒装配体上绕制完成。至此，该实施例中的用于长脉冲产生的一种螺旋脉冲形成线制备完成。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种螺旋脉冲形成线，包括绝缘基筒和呈螺旋状缠绕在绝缘基筒上的多根螺旋线；其特征在于：还包括螺旋线束约束环；螺旋线束约束环为两个分别安装在绝缘基筒两端的薄壁金属环；螺旋线束约束环上沿轴向开设多个约束孔组，每个约束孔组包括沿圆周方向布置的多个约束孔，每相邻的两个约束孔之间的孔间距大于螺旋线的线径；每根螺旋线的两端通过锡焊方式分别固定在绝缘基通两端螺旋线束约束环的约束孔上。

【技术特征摘要】
1.一种螺旋脉冲形成线，包括绝缘基筒和呈螺旋状缠绕在绝缘基筒上的多根螺旋线；其特征在于：还包括螺旋线束约束环；螺旋线束约束环为两个分别安装在绝缘基筒两端的薄壁金属环；螺旋线束约束环上沿轴向开设多个约束孔组，每个约束孔组包括沿圆周方向布置的多个约束孔，每相邻的两个约束孔之间的孔间距大于螺旋线的线径；每根螺旋线的两端通过锡焊方式分别固定在绝缘基通两端螺旋线束约束环的约束孔上。2.根据权利要求1所述的螺旋脉冲形成线，其特征在于：螺旋线采用细线径漆包线多头螺旋密绕形式，螺旋线为三层绝缘线；螺旋线的根数由绝缘基筒直径和线束线径决定，要求相邻两根螺旋线紧靠排列；螺旋线...

【专利技术属性】
技术研发人员：李鹏辉，潘亚峰，范红艳，刘胜，王刚，王俊杰，王利民，孙旭，樊旭亮，郭旭，牛耀辉，
申请(专利权)人：西北核技术研究所，
类型：发明
国别省市：陕西,61