马 勋 ， 李洪涛

（1.中国工程物理研究院 流体物理研究所，四川 绵阳 621900；2.中国工程物理研究院 脉冲功率科学与技术重点实验室，四川 绵阳 621900）

作为一种高速辐射摄影系统，闪光X光机被应用于研究各种冲击加载下物质内部结构的瞬态现象，如弹丸在膛内的运动，破甲射流的形成及对目标的侵彻过程 ，带壳战斗部破片的形成 ，炸药及火工品的爆炸过程及结构设计等方面的研究等[1]。

近年来，随着流体动力学研究的深入，迫切需要发展最高重频达到10 MHz以上的闪光照相X光机，以使X光机的应用从定性向定量或半定量转变[2-5]。其中，实现高重频的脉冲功率驱动源是关键技术之一。

硅堆是由若干个二极管集成制成的单向导通器件，常作为初级电源的整流器件，在直流下其最大导通电流往往不超过数十安培。本文利用硅堆在脉冲条件下有较大的电流过载和快速的反向电流关断能力，探索了一种基于硅堆隔离的高重频高压多脉冲产生方法，通过实验验证了该方法的可行性。

图1 半导体开关性能Fig.1 Characteristics of semi-conductor switches

1 基本原理

实现高重频脉冲功率源的关键是高重频大功率开关器件。传统的气体开关虽然功率容量大，但绝缘恢复时间长；MOSFET重复频率可以达到数MHz，但耐压低，往往需要大量串并联使用，使系统可靠性降低；IGBT功率容量比MOSFET高，但重频最高不超过100 kHz；基于半导体断路器件SOS的脉冲功率源最大功率已经达到了数GW，但其重频在KHz量级。基于这些开关器件都难以实现MHz以上高压高重频脉冲输出。……