摘要：针对生物、医学和环保等领域对小型脉冲强磁场装置的科研需求,设计研制了磁感应强度为20 T级的集成式脉冲磁场装置。介绍了强磁场装置的构成,给出了出口保护电感的设计方法和计算实例,重点介绍了控制系统的设计和关键实现技术。控制系统提供了手动操作和自动操作两种控制模式,由主控程序和本地控制单元构成,两者之间由光纤连接,应用了有限状态机的通信机制,实现对实验流程的全过程控制、装置状态和采集数据的实时显示。实验测试结果表明,不同放电电压下对应的磁感应强度峰值比例关系的线性度优于2%;同一放电电压下多次放电的重复特性较好,峰值波动范围保持在1%以内,可以满足科研实验需要。

关键词：脉冲强磁场 电容储能型电源 保护电感 控制系统 本地控制单元 

单位：华中科技大学武汉强磁场中心 武汉430074