西安：中国の研究者らは、高出力マイクロ波システムを駆動するために設計された小型パルスパワー装置の詳細を明らかにした。この装置は、持ち運び可能なサイズでありながら、極めて高いピーク電力を発生することができる。この研究は査読付き学術誌「High Power Laser and Particle Beams 」に掲載され、西安にある西北核工学研究所の高出力マイクロ波科学技術重点実験室に所属する研究者らによるものとされている。
中国は西安の研究所における高出力マイクロ波兵器駆動装置とパルス電力試験に関するデータを公開した。（AI生成画像）論文では、このシステムを「小型軽量のテスラ変圧器パルスパワー駆動装置」と表現し、高出力マイクロ波発生のための短時間かつ強力な電力バーストを生成するように設計されていると説明している。パルスパワー駆動装置は、マイクロ波源を励起するために必要な高速かつ高電圧のエネルギーを供給するため、指向性エネルギー研究における中核部品である。著者らは、現場での運用ではなく、測定された電気特性を報告しており、エンジニアリング性能に重点を置いた。
公表された仕様によると、このドライバは50ナノ秒のパルス幅で20ギガワットのピーク出力を達成しました。論文では、フラットトップ変動は2%未満と報告されており、最大繰り返し周波数は50ヘルツとされています。著者らは、これらを出力安定性と制御性の指標として提示しており、これらは繰り返しパルスを供給することを目的としたパルスパワーシステムにとって重要な指標です。
研究者らによると、この装置は約4.0メートル×1.5メートル×1.5メートルの大きさで、質量は約5トンである。彼らは、この装置を、電力調整部品のサイズ、絶縁要件、機械構造によって通常制約される電力クラスとしてはコンパクトかつ軽量であると特徴付けている。論文では、この駆動装置は、大型の実験室用パルスパワー装置で使用されるような大規模なインフラを必要とせずに移動・設置することを目的とした統合システムとして紹介されている。
コンパクトなパルスパワードライバー
本論文では、1分間の連続動作における耐久動作についても報告しており、持続動作中の安定した出力についても説明しています。これらの試験では約20万パルスを最大繰り返し周波数と併せて引用し、その結果を繰り返し発射下における堅牢性の証拠として示しています。本論文では、指向性エネルギー実験において必須となる再現性と安定性に重点を置いています。これらの要件は、一貫したパルス形状とタイミングによって、下流のマイクロ波ハードウェアを効率的に駆動できるかどうかが左右されます。
著者らは、その基礎となるアーキテクチャをテスラ変圧器ベースの設計と説明し、このデバイスを高出力マイクロ波源と組み合わせることができるドライバとして位置付けています。このようなシステムにおいて、ドライバの役割はエネルギーを時間的に圧縮し、高電圧パルスを供給して、電気エネルギーをマイクロ波放射に変換する部品に供給することです。本論文はドライバ自体に焦点を当てており、アンテナ構成、ビーム制御、ターゲットへのエンゲージメントパラメータの詳細ではなく、電気出力、物理的フットプリント、動作安定性について概説しています。
より広範な指向性エネルギー研究
高出力マイクロ波の研究は、強力な電磁エネルギーを通して電子部品に作用することを目的とした、より広範な指向性エネルギー技術分野の一部です。中国では、対ドローン機器の公式説明において、他の対UASシステムと並んで高出力マイクロ波という用語が公に使用されています。これらの開示では、マイクロ波技術とレーザー技術が、多層防空実証における個別の要素として言及されていることが多く、各サブシステムの詳細な性能データは示されていません。
西安発の論文は、公開されている技術記録に、ピーク電力、パルス幅、繰り返し周波数、安定性、携帯性を中心とした一連の実験室報告ベンチマークを追加した。論文では、配備、運用統合、特定の標的に対する試験については説明されておらず、完成した兵器システムについても言及されていない。代わりに、パルス電力駆動装置を、コンパクトなサイズと持続的で再現性のある出力が求められる高出力マイクロ波実験および応用を可能にするための支援技術として提示している。