2-88  周期永磁体MFCG初始储能的数值

王贵荣   董志伟    王玉芝

MFCG（爆磁压缩脉冲发生器）本质是脉冲型、电感类的能量供给系统，它体积小、储能密度高、可变形设计以及制造成本低。作为一次性电磁脉冲源已用于电磁内爆、q箍缩、高能激光或高功率微波驱动源。MFCG是磁通量压缩装置，是能量放大器，它的输出正比于其初始能量。因此在保证爆磁压缩中装置内电压不至过高而导致击穿下初始量应尽可能大。任何能在被压缩空间里以磁场提供能量的系统都可成为其初始能源。目前多使用电容器组采用直接或间接馈电为MFCG提供初始能量，同时也探索其他初始能源形式。

作为紧凑型能源，MFCG的初始能源最好便于携带。对各种小型便携式的初始能源装置中技术最成熟的是均匀单永磁环。Gdovnina等完成了单永磁环作为MFCG初始能源的实验，证明原理可行，但建立的初始磁通很弱，获得的最终电流也很小。从行波管或速调管系统的永磁聚焦系统可知，周期场聚焦系统的储能密度远远大于均匀场的。在横向尺度相同时，均匀聚焦系统长度增加N倍，其重量增加N ³倍，而周期聚焦系统长度增加N倍，其重量只增加N倍。

因此计算了圆筒型周期性永磁结构（图1）内部所携带的磁能，图1是两周期圆筒永磁结构剖面图，箭头是磁极方向。研究了磁能与永磁体重量的关系。计算表明，内、外径f60mm，f90mm ；长60mm ，约30kg的两周期永磁结构能提供约1kJ磁能。这种结构有希望成为MFCG初始能源。见图2，图3。