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关键词： Inductance   Packaging   Generators   Inductors   Capacitors   Silicon carbide   MOSFET   Blumlein pulse forming network (BPFN)   chip-on-board (COB)   pulsed power   silicon carbide metal-oxide-semiconductor field-effect transistor (SiC MOSFET)  

摘要： The solid-state pulsed power generators (PPGs) are widely used in various modern industrial applications for their high repetition rate and long lifetime. The output characteristics of the generators are significantly affected by the dynamic characteristics of the semiconductor switches. Wide bandgap (WBG) semiconductor power devices, such as silicon carbide metal-oxide-semiconductor field-effect transistors (SiC MOSFETs), have the potential to structure solid-state PPGs due to many advantages, such as a high rated voltage, low ON-resistance, high operational temperature, and fast switching speed. Typically, these devices are used in series/parallel connections to enhance the power level of the generators. However, this approach often leads to increased parasitic inductance of the switching modules, which results in flattened rising edges of the output pulse and reduced power transmission efficiency. The chip-on-board (COB) packaging method exhibits excellent high-frequency performance by allowing current paths to be more flexible, which is suitable for constructing the power module. This article proposes a solid-state PPG with Blumlein pulse forming network (BPFN) and COB packaging SiC-based switching module. The switching module is based on a four-layer printed circuit board (PCB). SiC MOSFET bare dies, gate drivers, and auxiliary elements are directly soldered on the top layer of the PCB. Separate conducting layers are connected to the terminals of the switching module by vias, which provides extra flexibility in designing and enables the stray inductance of the power loop to be minimized to 5.14 nH by optimizing the current communication loops. A 5-kV prototype of the solid-state PPG is fabricated based on the designed switching module. Under a resistive load of 2.8 Omega, a quasi-square pulse with a 62-ns pulsewidth and a 45-ns rise time can be obtained. Additionally, this generator has been tested at a 500-Hz repetition rate in the burst mode, and the di/dt of

关键词： BNCT   Neutron capture   QC   Dosimetry   MOSFET   Particle accelerators  

摘要： Accurate real-time monitoring of neutron beams and distinguishing between thermal, epithermal and fast neutron components in the presence of a photon background is crucial for the effectiveness of accelerator-based boron neutron capture therapy (AB-BNCT). In this work, we propose an innovative quadruple metal-oxide- semiconductor field-effect transistor (MOSFET) device for real-time, cost-effective beam quality control;one detector is kept uncovered while the other three are covered with either a B4C, 4 C, cadmium and B4C 4 C or polyethylene converter. Individual MOSFET converter configurations were optimised via Monte Carlo simulations to maximise signal selectivity across neutron energy spectra. Results demonstrate the quad-MOSFET device's efficacy in quantifying changes in neutron flux, underscoring its potential as a useful instrument in the AB-BNCT quality control process.

关键词： 固体激光器   单频脉冲激光器   种子注入   变反射率镜非稳腔   LD阵列侧面泵浦  

摘要： 为了扩展全固态单频激光器的应用范围，实现高功率的单频激光输出，本文利用双PZT谐振探测结合变反射率镜非稳腔，采用LD阵列组成的侧面泵浦模块研制了一台重复频率为100Hz的全固态电光调Q单频脉冲激光器，最终实现了稳定的高功率、高光束质量的窄线宽激光输出。实验结果表明，振荡器腔长300 mm，重复频率100Hz，泵浦电流160A，泵浦脉冲宽度300μs时，实现了平均功率为10.06W的稳定激光输出，对应脉冲宽度为6.6ns,线宽为93.874MHz，光束质量因子Mx2=1.51, My2=1.674。结果表明，该激光器可用作多普勒测风雷达等探测设备的稳定窄线宽脉冲激光光源。

关键词： 宽频电压测量   电压互感器   电压传输特性   电压波形重构  

摘要： 随着高比例的新能源和电力电子设备接入电网，电力系统中会出现具有宽频带、高幅值的宽频电压，对电力系统的安全稳定运行造成严重威胁。电压互感器作为变电站中应用最广泛的电压测量装置，其在测量宽频电压时存在较大误差，无法为宽频振荡相关研究提供准确的电压信息。鉴于此，该文首先介绍了宽频电压传感原理，并将现有宽频电压测量方法分为物理空间直接测量法和数字空间间接测量法；然后，阐述了电压互感器测量特性，并从传感原理、研究进展、适用范围等方面介绍了基于电压互感器的结构改造法和反演补偿法；最后，对两种宽频电压测量方法的优缺点进行对比与总结，并展望了未来电网宽频电压测量方法的研究方向。

关键词： 变压器油   腐蚀性硫化物   拉曼光谱   弱信号检测   互相关检测  

摘要： 为了进一步提升变压器油中腐蚀性硫化物的检测灵敏度，本文首次将互相关检测应用于拉曼光谱的定量分析中，并提出了多输入信号修正的相关检测方法，通过理论推导证明了该方法可增强拉曼光谱信号。以变压器油中的典型硫腐蚀特征分子二苄基二硫醚为例，采用传统定量分析方法时检测下限为338.51 mg/kg，应用相关检测后检测下限达到178.29 mg/kg，检测下限提升了1.90倍。而进一步应用多信号输入修正的相关检测方法后，针对弱信号的检测能力随着通道数的增加而增强。当输入信号通道数达到25时，19.5 mg/kg二苄基二硫醚样品的检出率即可达到100%。最后通过实验室配制固定浓度样品进行验证试验，证实了相关检测方法与多信号输入修正方法的可靠性和有效性。此方法同时可应用于其他特征物分子的检测中，以及其他基于图谱的检测方法中，如红外光谱检测，质谱检测等。

关键词： 变压器   健康预警   轻量梯度提升机   自适应综合过采样   沙普利值   可解释性  

摘要： 传统变压器健康状态评估工作主要根据导则和专家经验开展固定周期或检修后评价，难以反应设备实时状态。基于数据驱动的评估模型虽适用于持续跟踪设备运行状态及其发展趋势，但存在对原始样本要求高、可解释性不足等问题。对此，本文提出了一种基于不平衡数据的可解释变压器健康状态预警方法。首先，通过自适应综合过采样方法有效扩充少数类样本，生成均衡化的样本集；其次，构建基于贝叶斯优化轻量梯度提升机的变压器健康状态预警模型，实现对变压器健康状态的精准、高效预测；最后，引入沙普利值加性解释归因理论，从全局与个体两个角度开展变压器健康状态预警影响因素分析，有效量化了各状态参量对模型预测结果的影响度。研究表明，本文方法对变压器健康状态的识别平均准确率为98.46%，可有效地反映变压器特征参量与模型预测结果之间的动态联动过程，为现场变压器的智能运维及差异化检修策略制定提供有效支撑。

关键词： 扩展目标   异常噪声   正态-伽马分布   增广非线性量测  

摘要： 针对复杂异常噪声下的非线性扩展目标跟踪问题,本文提出了一种正态-伽马非线性雷达扩展目标跟踪滤波器.首先,对于传统扩展目标建模方式进行了优化,将运动状态与扩展状态显式且独立的进行表达.其次,在量测噪声为异常噪声的情形下,引入辅助变量表示量测噪声协方差的不确定性,并将其建模为伽马分布.同时考虑到雷达量测的特殊性,对原有的非线性量测进行了增广,以减少非线性量测在转变过程中的信息丢失问题.最后,构造相应的扩展目标与群目标跟踪仿真实验,并通过高斯-瓦瑟斯坦距离对扩展目标跟踪多特征联合估计性能评估,验证了本文所提算法的有效性与稳定性.

关键词： 电动汽车   频率响应   交通需求   激励机制   荷电状态  

摘要： 电力系统中新能源的高比例渗透使得频率稳定受到严重挑战。随着V2G的发展，电动汽车能够作为灵活储能系统为电力系统提供稳定的调频服务。为了使电动汽车能够为电网提供更大的调频容量，提高用户参与电网调频意愿，分析了电动汽车的行为特性、荷电状态及功率约束，对电动汽车出行链及其行驶区域交通网进行建模，提出优化电动汽车期望SOC状态约束方法，构建电动汽车弹性调频容量空间、激励机制和调频控制策略。通过仿真验证了与不考虑弹性充电需求的传统控制策略相比，考虑弹性充电需求的控制策略在为电网提供调频容量，增加用户调频收益等方面具有优势。提出的控制策略能够为电网提供更大的调频容量，增加用户的调频收益，维持电网频率的稳定。