1、當(dāng)前很多前沿科學(xué)研究如NMR，MRI等對(duì)磁場(chǎng)強(qiáng)度和磁場(chǎng)穩(wěn)定度的要求越來(lái)越高，而穩(wěn)態(tài)強(qiáng)磁場(chǎng)因?yàn)橥顿Y，功耗及散熱等問(wèn)題限制了磁場(chǎng)強(qiáng)度的提高。因此脈沖平頂磁場(chǎng)成了研究和發(fā)展的新方向。國(guó)家脈沖強(qiáng)磁場(chǎng)科學(xué)中心（籌）研制了基于蓄電池電源系統(tǒng)的高穩(wěn)定度脈沖平頂磁場(chǎng)控制裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)極高磁場(chǎng)穩(wěn)定度的脈沖平頂磁場(chǎng)。
　　本文對(duì)蓄電池電源系統(tǒng)的放電特性及旁路分流實(shí)現(xiàn)脈沖平頂磁場(chǎng)的方案進(jìn)行分析，完成對(duì)高穩(wěn)定度脈沖平頂磁場(chǎng)控制裝置（基于IGBT-PWM控

2、制的無(wú)源旁路裝置）的方案設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)。詳細(xì)闡述高穩(wěn)定度脈沖平頂磁場(chǎng)裝置的工作原理并脈沖平頂磁場(chǎng)電源系統(tǒng)建模分析，根據(jù)仿真結(jié)果進(jìn)行元器件的參數(shù)設(shè)計(jì)和元件選型，對(duì)裝置的控制系統(tǒng)和控制策略進(jìn)行分析，完成裝置的搭建和調(diào)試。
　　對(duì)搭建的高穩(wěn)定度脈沖平頂磁場(chǎng)控制裝置進(jìn)行各種實(shí)驗(yàn)調(diào)試研究，包括單支路IGBT模塊的測(cè)試實(shí)驗(yàn)，每個(gè)支路都完成檢測(cè)并滿足設(shè)計(jì)要求；旁路裝置開(kāi)環(huán)時(shí)系統(tǒng)放電調(diào)試，檢測(cè)裝置在固定占空比和模擬PI可變占空比條件下能否正常工作，探

3、索最可靠的控制策略；最后進(jìn)行裝置閉環(huán)放電調(diào)試，實(shí)現(xiàn)不同磁場(chǎng)強(qiáng)度的多種脈沖平頂磁場(chǎng)，并進(jìn)行脈沖平頂磁場(chǎng)重復(fù)性和可靠性測(cè)試。經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)調(diào)試研究，高穩(wěn)定度脈沖平頂磁場(chǎng)裝置能夠穩(wěn)定可靠地實(shí)現(xiàn)脈沖平頂磁場(chǎng)，目前實(shí)現(xiàn)最高穩(wěn)定度100ppm的脈沖平頂磁場(chǎng)，以及最高磁場(chǎng)強(qiáng)度25.6T的平頂磁場(chǎng)。
　　對(duì)裝置研制和調(diào)試過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的主回路晶閘管直流開(kāi)關(guān)關(guān)斷尖峰電壓?jiǎn)栴}進(jìn)行大量實(shí)驗(yàn)分析，最終通過(guò)在主晶閘管開(kāi)關(guān)并聯(lián)RCD支路，有效地限制了尖峰電壓，確保系統(tǒng)