一種皮秒級(jí)高壓脈沖測(cè)量裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開一種皮秒級(jí)高壓脈沖測(cè)量裝置，上銅套為一個(gè)半圓弧金屬板，其兩側(cè)分別具有一塊上連接板。下銅套為一個(gè)半圓弧金屬板，其兩側(cè)分別具有一塊下連接板。上銅套和下銅套扣合形成一個(gè)金屬環(huán)，連接皮秒級(jí)高壓脈沖發(fā)生器的同軸電纜穿過這個(gè)金屬環(huán)。上銅套兩側(cè)的上連接板和下銅套兩側(cè)的下連接板通過若干顆螺釘連接在一起。上銅套具有一個(gè)通孔。這個(gè)通孔中嵌入BNC接頭。BNC接頭的中心探針的下端與聚丙烯薄膜接觸。銅片一側(cè)與聚丙烯薄膜接觸，另一側(cè)面向同軸電纜的銅芯。穿過金屬環(huán)的同軸電纜的絕緣外皮被剝離。銅片下方的同軸電纜銅網(wǎng)被剝離，使得銅片與同軸電纜的絕緣介質(zhì)層接觸。BNC接頭通過同軸電纜連接示波器。
【專利說明】
一種皮秒級(jí)高壓脈沖測(cè)量裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本實(shí)用新型涉及脈沖信號(hào)測(cè)量。
【背景技術(shù)】
[0002]信號(hào)源一般都為脈沖信號(hào)發(fā)生器，發(fā)生器產(chǎn)生前沿短、幅值高的快速脈沖信號(hào)，這種脈沖信號(hào)瞬態(tài)變量比重大，在電纜中的波傳輸能力強(qiáng)，對(duì)空間電磁干擾能力也較強(qiáng)。開關(guān)進(jìn)行通斷操作過程瞬態(tài)電磁環(huán)境情況復(fù)雜，其中的瞬態(tài)變量的影響明顯，所以不能忽略。因此，在系統(tǒng)中通過高壓側(cè)的測(cè)量回路系統(tǒng)福射瞬態(tài)變量產(chǎn)生高頻電磁波對(duì)低壓側(cè)的測(cè)量回路影響大，對(duì)測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生不可忽視的影響，降低測(cè)量系統(tǒng)的準(zhǔn)確性。
[0003]當(dāng)脈沖信號(hào)頻率達(dá)到皮秒級(jí)后，信號(hào)具有峰值高，頻率高，脈沖前沿陡，信號(hào)頻率豐富和一次過程的特點(diǎn)?，F(xiàn)有測(cè)量系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間較長，脈寬較窄，傳輸線上的阻尼電阻，各連接處的容性效應(yīng)和引線電感作用，將導(dǎo)致最終峰值測(cè)量誤差偏大，波形畸變嚴(yán)重，不能在示波器上同步，相位差偏大。因此在如此高的技術(shù)要求下，為了克服傳統(tǒng)脈沖發(fā)生器需要外界探頭和示波器才能監(jiān)測(cè)輸出波形且不能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)可靠的缺點(diǎn)，有必要研制滿足要求的分壓器。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型的目的是解決現(xiàn)有測(cè)量裝置兩電容連接引線帶來的振蕩、每次拆卸安裝需要重新標(biāo)定電容、破壞電纜、以及因傳輸距離增加帶來的脈寬降低和波形畸變的問題。
[0005]為實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型目的而采用的技術(shù)方案是這樣的，一種皮秒級(jí)高壓脈沖測(cè)量裝置，其特征在于:包括螺釘，上銅套，下銅套，銅片，BNC接頭和聚丙烯薄膜。
[0006]所述上銅套為一個(gè)半圓弧金屬板，其兩側(cè)分別具有一塊上連接板。所述下銅套為一個(gè)半圓弧金屬板，其兩側(cè)分別具有一塊下連接板。
[0007]所述上銅套和下銅套扣合形成一個(gè)金屬環(huán)，連接皮秒級(jí)高壓脈沖發(fā)生器的同軸電纜穿過這個(gè)金屬環(huán)。所述上銅套兩側(cè)的上連接板和下銅套兩側(cè)的下連接板通過若干顆螺釘連接在一起。
[0008]所述上銅套具有一個(gè)通孔。這個(gè)通孔中嵌入BNC接頭。所述BNC接頭的中心探針的下端與聚丙烯薄膜接觸。所述銅片一側(cè)與所述聚丙烯薄膜接觸，另一側(cè)面向同軸電纜的銅芯。
[0009 ]穿過所述金屬環(huán)的同軸電纜的絕緣外皮被剝離。所述銅片下方的同軸電纜銅網(wǎng)被剝離，使得所述銅片與同軸電纜的絕緣介質(zhì)層接觸。
[0010]所述BNC接頭通過同軸電纜連接示波器。
[0011]本實(shí)用新型的技術(shù)效果是毋庸置疑的:本文設(shè)計(jì)了一種同軸型電容分壓器測(cè)量裝置，在傳統(tǒng)的電壓測(cè)量裝置電容分壓器的優(yōu)點(diǎn)基礎(chǔ)上，高壓電容與低壓電容共用探頭，解決了兩電容連接引線帶來的振蕩問題；用BNC接頭，提高了測(cè)量帶寬；將分壓器與一小段電纜連接組成分壓器測(cè)量裝置，解決了每次拆卸安裝需要重新標(biāo)定電容的問題，保持了分壓比的穩(wěn)定可靠，同時(shí)將該裝置置于電纜源頭處，避免了對(duì)電纜的破壞與傳輸距離增加帶來的脈寬降低，波形畸變的問題;還具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單小巧等優(yōu)點(diǎn)。由于固定于一段電纜，測(cè)量時(shí)直接連接即可，十分方便，較低的成本和具有較高的精度，使此裝置在工程上也可以得到較好的應(yīng)用。
[0012]值得一提的是，在我國，脈沖功率技術(shù)主要是與可控核聚變、電子束和離子束加速器、新興強(qiáng)激光等重大科學(xué)技術(shù)項(xiàng)目和國防的需要緊密結(jié)合而發(fā)展起來的，而隨著脈沖功率技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，在民用，工業(yè)甚至生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域都將有著越來越重要的作用，如對(duì)生物體中病變細(xì)胞的定向打擊就需要對(duì)信號(hào)攜帶的能量大小精確控制，高壓脈沖技術(shù)在水處理中的應(yīng)用。因此有一個(gè)測(cè)量精度高，抗干擾性能好，測(cè)量范圍寬的可靠脈沖信號(hào)測(cè)量體系對(duì)于我國脈沖功率技術(shù)發(fā)展起著重大作用。
[0013]從技術(shù)層面來說，在測(cè)量精度，抗干擾等方向上的改進(jìn)是從納秒級(jí)信號(hào)測(cè)量到皮秒級(jí)信號(hào)測(cè)量的飛躍，這將會(huì)為以后實(shí)現(xiàn)更高頻率和幅值的信號(hào)的測(cè)量提供更多的考慮因素和更精確的分析方向。
[0014]在生物醫(yī)學(xué)細(xì)胞治療研究上，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)脈沖信號(hào)從毫秒級(jí)到納秒級(jí)分別可以實(shí)現(xiàn)誘導(dǎo)基因轉(zhuǎn)染到實(shí)現(xiàn)細(xì)胞內(nèi)處理和不可逆的電擊穿，進(jìn)而推測(cè)脈沖信號(hào)實(shí)現(xiàn)到亞納秒級(jí)甚至皮秒級(jí)將會(huì)將細(xì)胞響應(yīng)的作用靶點(diǎn)轉(zhuǎn)移到細(xì)胞器膜上，這對(duì)于癌細(xì)胞等病變細(xì)胞的定向打擊有著重要意義，更可以推想將脈沖信號(hào)頻率發(fā)展到飛秒級(jí)后將有著更廣泛的應(yīng)用，隨之發(fā)展的信號(hào)測(cè)量系統(tǒng)將會(huì)有著更重要的意義。
【附圖說明】

[0015]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)不意圖。
[0016]圖中:螺釘I，上銅套2，上連接板201，下銅套20，下連接板2001，銅芯3，銅片4，BNC接頭5，中心探針501，外套502，聚丙烯介質(zhì)薄膜6，銅網(wǎng)7，絕緣介質(zhì)層8
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明，但不應(yīng)該理解為本實(shí)用新型上述主題范圍僅限于下述實(shí)施例。在不脫離本實(shí)用新型上述技術(shù)思想的情況下，根據(jù)本領(lǐng)域普通技術(shù)知識(shí)和慣用手段，做出各種替換和變更，均應(yīng)包括在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
[0018]一種皮秒級(jí)高壓脈沖測(cè)量裝置，包括螺釘I，上銅套2，下銅套20，銅片4(選用銅箔，不計(jì)厚度，尺寸為5mm X 10mm)，BNC接頭5和聚丙烯薄膜6 (相對(duì)介電常數(shù)為2.2，厚度為1.6mm，尺寸為20.0lmm X 13.12mm)。
[0019]所述上銅套2為一個(gè)半圓弧金屬板，其兩側(cè)分別具有一塊上連接板201。所述下銅套20為一個(gè)半圓弧金屬板，其兩側(cè)分別具有一塊下連接板2001。
[0020]所述上銅套2和下銅套20扣合形成一個(gè)金屬環(huán)，連接皮秒級(jí)高壓脈沖發(fā)生器的同軸電纜穿過這個(gè)金屬環(huán)。所述同軸電纜為普通的同軸電纜，由內(nèi)到外依次是銅芯3、絕緣介質(zhì)層8、銅網(wǎng)7和絕緣外皮。所述上銅套2兩側(cè)的上連接板201和下銅套20兩側(cè)的下連接板2001通過若干顆螺釘I連接在一起。
[0021]所述上銅套2具有一個(gè)通孔。這個(gè)通孔中嵌入BNC接頭5。所述BNC接頭5的中心探針501的下端與聚丙烯薄膜6接觸。所述銅片4 一側(cè)與所述聚丙烯薄膜6接觸，另一側(cè)面向同軸電纜的銅芯3。
[0022]穿過所述金屬環(huán)的同軸電纜的絕緣外皮被剝離。所述銅片4下方的同軸電纜銅網(wǎng)7被剝離，使得所述銅片4與同軸電纜的絕緣介質(zhì)層8(材質(zhì)為聚乙烯，相對(duì)介電常數(shù)為2.26，半徑為4.7mm)接觸。銅片4不與銅網(wǎng)接觸。
[0023]所述BNC接頭5通過同軸電纜連接示波器(實(shí)施例中，采用分壓比標(biāo)定采用一個(gè)重復(fù)頻率為10000Hz，脈寬為600ps，上升沿和下降沿分別為200ps，幅值為IkV的高壓脈沖信號(hào)發(fā)生器)。標(biāo)定波形的顯示采用美國Teledyne Lecrov公司W(wǎng)avePro 760Zi_A示波器，WavePro7Zi系列示波器包含可選的50 Ω和IM Ω輸入功能。4GHz和6GHz型號(hào)包括ProBus和Prolink輸入接口，這意味著可連接8個(gè)探頭，然后通過儀器面板或遙控的方式從這8個(gè)探頭中選擇。為了提高帶寬，選用GHz等級(jí)的公母頭以及BNC接頭。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種皮秒級(jí)高壓脈沖測(cè)量裝置，其特征在于:包括螺釘(I)，上銅套(2)，下銅套(20)，銅片(4)，BNC接頭(5)和聚丙烯薄膜(6); 所述上銅套(2)為一個(gè)半圓弧金屬板，其兩側(cè)分別具有一塊上連接板(201);所述下銅套(20)為一個(gè)半圓弧金屬板，其兩側(cè)分別具有一塊下連接板(2001); 所述上銅套(2)和下銅套(20)扣合形成一個(gè)金屬環(huán)，連接皮秒級(jí)高壓脈沖發(fā)生器的同軸電纜穿過這個(gè)金屬環(huán);所述上銅套(2)兩側(cè)的上連接板(201)和下銅套(20)兩側(cè)的下連接板(2001)通過若干顆螺釘(I)連接在一起； 所述上銅套(2)具有一個(gè)通孔;這個(gè)通孔中嵌入BNC接頭(5);所述BNC接頭(5)的中心探針(501)的下端與聚丙烯薄膜(6)接觸;所述銅片(4) 一側(cè)與所述聚丙烯薄膜(6)接觸，另一側(cè)面向同軸電纜的銅芯(3); 穿過所述金屬環(huán)的同軸電纜的絕緣外皮被剝離;所述銅片(4)下方的同軸電纜銅網(wǎng)(7)被剝離，使得所述銅片(4)與同軸電纜的絕緣介質(zhì)層(8)接觸； 所述BNC接頭(5)通過同軸電纜連接示波器。
【文檔編號(hào)】G01R15/06GK205691646SQ201620589876
【公開日】2016年11月16日
【申請(qǐng)日】2016年6月16日 公開號(hào)201620589876.9, CN 201620589876, CN 205691646 U, CN 205691646U, CN-U-205691646, CN201620589876, CN201620589876.9, CN205691646 U, CN205691646U
【發(fā)明人】姚陳果, 楊瑩, 李汶蓉, 唐韜
【申請(qǐng)人】重慶大學(xué)