CN115753325A - 全局均匀增强大型效应物内部场强及避免击穿的辐照腔 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种辐照腔，具体为一种全局均匀增强大型效应物内部场强及避免击穿的辐照腔。即克服常规增加辐照腔场强手段存在的实施可行性低、加剧辐照腔击穿的问题，又克服在辐照腔内使用绝缘介质块和绝缘介质套方案，存在的场强增强均匀性略差及不能完全避免辐照腔击穿的问题。本发明在传统辐照腔工作空间的两个平行金属板之间加上由绝缘介质构成的绝缘介质框，且在绝缘介质框内加上特定数量、形状及尺寸的绝缘介质块，并在大型效应物的下方加上特定形状及尺寸的绝缘介质底座，同时达到了“全局均匀增强辐照腔中大型效应物内场强”和“有效避免辐照腔击穿”的技术效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种辐照腔，具体为一种全局均匀增强大型效应物内部场强及避免击穿的辐照腔。
背景技术
由毛细血管和微血管的内皮细胞、周细胞、基膜及星形胶质细胞终足共同组成的血脑屏障(blood-brain barrier，BBB)结构是脑内结构最为复杂、作用最为重要的屏障之一。BBB结构对循环血液中的各种物质具有严格的选择通透机制，以保证脑内环境的高度稳定性以利于中枢神经系统的机能活动。然而BBB在阻止异物(包括微生物、病毒等)入侵脑组织而取得保护作用的同时，也阻止治疗药物进入脑病变区域(Kangchu Li等人发表在《Bioelectromagnetics》期刊2018年第39卷第60页，“EMP-induced BBB-disruptionenhances drug delivery to glioma and increases treatment efficacy in rats”)。因此对于中枢神经系统疾病而言，药物有效吸收因BBB的存在而很难实现，严重制约了脑疾患的药物治疗的有效实施。而根据多年的研究可知，强电磁脉冲的辐照可以产生明显的生物效应(Mingjuan Yang等人发表在《Theriogenology》期刊2013年第80卷第18页，“Effectsof electromagnetic pulse on polydactyly of mouse fetuses”)，可以打开BBB结构从而完成病变区域的药物吸收(王琦等人发表在《疾病控制杂志》期刊2003年第7卷第5期第404页，“脉冲式电磁辐射对大鼠血脑屏障影响的量效关系”)。
另一方面，结构与有界波模拟器(周璧华等人发表在《电波科学学报》期刊2011年第26卷第6期第1034页，“雷电电磁脉冲电场仪的标定研究”)的结构相同的传统辐照腔可以在工作空间提供均匀的辐照场。考虑到人脑与大动物(如猪、牛等)的大脑的有些脑部疾病(如胶质瘤及阿尔茨海默症等)的病变区域不是脑部一点点区域，很可能分布在脑部的很大一块区域，因此为了打开这很大块病变区域的BBB结构，整个很大块病变区域都需要接受强电磁脉冲辐照。此外，考虑到位于辐照腔工作空间中的人脑或者大动物的大脑与小动物(如老鼠、兔子等)的大脑相比，属于大型效应物，因此，有必要对辐照腔内大型效应物内部场强全局增强方法进行研究。
此外，金属板的边缘效应会使得构成传统辐照腔的金属板边缘附近的电流密度增加，这就导致与辐照腔内辐照场的场强相比，位于辐照腔金属板宽度方向边缘位置的场强比较大。特别地，在平行段的金属板与前、后倾斜段的金属板的连接处(称为“前、后连接处”)的宽度方向边缘位置，除了上述金属板的边缘效应引起的场强较大外，还存在结构上的不连续，这就导致与辐照腔中辐照场的场强相比，上述前、后连接处的宽度方向边缘位置处出现了场强异常大的现象。此时，若上述前、后连接处处于高电位时，则在上述场强异常大的辐照腔宽度方向边缘位置很容易发生击穿现象。据此，有必要对既能全局增强辐照腔中大型效应物内部场强、又能避免辐照腔击穿的方法进行研究。
目前，辐照腔中大型效应物内部场强全局增强的方式，有“减小辐照腔工作空间上、下平行金属板的间距”及“增加辐照腔激励源的电压峰值”等常规手段。但考虑到“减小工作空间上、下平行板间距”会受到大型效应物最大高度的限制，“增加辐照腔激励源电压的峰值”会加大电压源的设计难度，故上述两种常规手段实施的可行性比较低；且采用上述两种常规手段会使得位于高电位的“辐照腔金属平行板与前、后倾斜段”连接处在宽度方向边缘位置处的场强增加，故采用上述常规手段不仅不能避免辐照腔的击穿，反而会加剧辐照腔击穿的可能性。另外，陈昌华等人还提出了“在辐照腔内使用特定介质参数的绝缘介质块和绝缘介质套”的改进方式来增加大型效应物内部大块区域的场强(中国专利CN109632456A，发明名称为“一种辐照腔中大型效应物内部场强全局增强的装置”)。但采用上述陈昌华等人提出的辐照腔改进方式时，靠近绝缘介质块的大型效应物内的监测点场强的增强效果最明显、而水平方向距离激励源比较近的监测点场的增强效果会比较弱，这就使得采用这种装置时大型效应物内场强增强的均匀性略差(该发明实施例中披露，采用该发明时得到的大型效应物内各测点场强增强的峰值为传统辐照腔的2.0～7.78倍)；且上述陈昌华等人提出的辐照腔改进方式中绝缘介质块及绝缘介质套在水平方向的尺寸完全根据大型效应物水平方向的尺寸进行优化后决定，这使得绝缘介质块及绝缘介质套在水平方向与“辐照腔的平行金属板与前、后倾斜段的金属板”连接处可能存在一定距离，从而导致这种装置对上述前、后连接处宽度方向边缘位置的场强基本没有影响，即采用陈昌华等人提出的辐照腔改进方式并不能完全避免辐照腔的击穿。
发明内容
本发明提出了一种全局均匀增强大型效应物内部场强及避免击穿的辐照腔，既克服“通过‘减小辐照腔工作空间上、下平行板的间距’或‘增加辐照腔激励源的电压峰值’等来增加辐照腔场强的常规手段不仅实施的可行性低、且会加剧辐照腔击穿可能性”的问题，又克服“采用陈昌华等人提出的‘在辐照腔内使用具有特定绝缘介质参数和特定尺寸的绝缘介质块和绝缘介质套’的辐照腔改进方式时大型效应物内场强增强的均匀性略差及不能完全避免辐照腔击穿”的问题。
本发明的构思是：
在“入射电磁波的电场在介电常数不同的绝缘介质的分界面发生反射和折射”的理论基础上，研究“既能全局均匀增强辐照腔中大型效应物内部场强、又能避免辐照腔击穿”的方法时发现，采用“在传统辐照腔工作空间的两个平行金属板之间加上由特定介电常数的绝缘介质构成的特定尺寸的绝缘介质框，且在绝缘介质框内的特定位置、紧贴绝缘介质框的内表面加上由特定介电常数的绝缘介质构成的特定数量、形状及尺寸的绝缘介质块，并在大型效应物的下方加上由特定介电常数的绝缘介质构成的特定形状及尺寸的绝缘介质底座”的方式时，辐照腔中大型效应物内部场强出现了全局均匀增强的现象，辐照腔击穿也能有效避免，且大型效应物内场强增强实施的可行性优于“减小辐照腔工作空间上、下平行板的间距”、“增加辐照腔激励源的电压峰值”等常规手段，大型效应物内场强增强的均匀性优于陈昌华等人提出的“在辐照腔内使用具有特定绝缘介质参数和特定尺寸的绝缘介质块和绝缘介质套”的辐照腔改进方式，避免辐照腔击穿的有效性也优于上述两种常规手段及上述陈昌华等人提出的辐照腔改进方式，从而给出了一种“辐照腔中大型效应物内部场强全局均匀增强及避免辐照腔击穿”的新思路。本发明同样适用于辐照腔中效应物的材质为各向异性时的情形。
本发明的技术方案是：
一种全局均匀增强大型效应物内部场强及避免击穿的辐照腔，包括相互平行的上平行金属板与下平行金属板，其特殊之处在于：
定义位于上平行金属板与下平行金属板之间、且位于辐照腔内部的空间为辐照腔工作空间；从辐照腔激励源到辐照腔工作空间的水平方向为长度方向，即+x方向，上平行金属板与下平行金属板的相对方向为高度方向，即±z方向，与上述长度方向和高度方向均垂直的方向为宽度方向，即±y方向；
在辐照腔内且位于上平行金属板与下平行金属板之间设置绝缘介质框；
上述绝缘介质框为矩形框架，在xz平面上的投影为矩形框，在yz平面上的投影为矩形块；
在绝缘介质框内部紧贴绝缘介质框的内表面，设置四组绝缘介质块组件及一个绝缘介质底座；
上述的每组绝缘介质块组件均由两个形状、尺寸及相对介电常数不同的绝缘介质块构成；
上述绝缘介质底座为长方体或正方体，该绝缘介质底座的上表面用于放置大型效应物；
基于扫描优化计算，根据辐照腔激励电压源，通过调整构成绝缘介质框的绝缘介质的介电常数及尺寸，调整构成绝缘介质块组件的各绝缘介质块的介电常数、形状及尺寸，调整构成绝缘介质底座的绝缘介质的介电常数及尺寸，使得辐照腔中效应物内部的场强全局均匀增强的同时，辐照腔的击穿得到避免。
进一步地，定义上述绝缘介质框在长度方向上的最大尺寸为L，且L与上述上平行金属板与下平行金属板长度方向尺寸相同；上述绝缘介质框在高度方向上的最大尺寸等于上平行金属板的下表面和下平行金属板的上表面在高度方向的间距，确保绝缘介质框与xy平面平行的两个外表面分别与上平行金属板的下表面及下平行金属板的上表面紧贴；上述绝缘介质框在宽度方向上的尺寸与上述上平行金属板与下平行金属板宽度方向尺寸相同；
定义上述绝缘介质框在长度方向上靠近激励源的侧壁为绝缘介质框的左侧壁，对应的远离激励源的侧壁为绝缘介质框的右侧壁；定义上述绝缘介质框在高度方向上紧贴辐照腔工作空间的上平行金属板的侧壁为绝缘介质框的上侧壁，对应的紧贴辐照腔工作空间的下平行金属板的侧壁为绝缘介质框的下侧壁；
定义上述绝缘介质框的左侧壁在长度方向上的尺寸为dx1，dx1的取值为8mm～12mm；定义绝缘介质框的右侧壁在长度方向上的尺寸为dx2，dx2的取值为8mm～12mm；定义绝缘介质框的上侧壁在高度方向上的尺寸为dz1，dz1的取值为8mm～12mm；定义绝缘介质框的下侧壁在高度方向上的尺寸为dz2，dz2的取值为58mm～62mm。
进一步地，定义四组绝缘介质块组件分别为左下侧绝缘介质块组件、左上侧绝缘介质块组件、右下侧绝缘介质块组件及右上侧绝缘介质块组件；
左下侧绝缘介质块组件紧贴并固定在绝缘介质框的左侧壁内表面和下侧壁内表面；左上侧绝缘介质块组件紧贴并固定在绝缘介质框的左侧壁内表面和上侧壁内表面；右下侧绝缘介质块组件紧贴并固定在绝缘介质框的右侧壁内表面和下侧壁内表面；右上侧绝缘介质块组件紧贴并固定在绝缘介质框的右侧壁内表面和上侧壁内表面；
上述左下侧绝缘介质块组件包括相对介电常数不同的第一左下侧绝缘介质块及第二左下侧绝缘介质块；
过“位于绝缘介质框左侧壁外表面且与绝缘介质框下侧壁的内表面等高”的点作平行于宽度方向的一条平行线，定义为第一平行线，以该第一平行线为旋转对称轴，作半径为r1的圆柱体，该圆柱体在±y方向的尺寸与绝缘介质框在宽度方向上的尺寸相同；将上述圆柱体位于绝缘介质框内部的部分保留作为第一左下侧绝缘介质块；
以第一平行线为旋转对称轴，作内半径为r1、外半径为r2的中空圆柱体，该中空圆柱体在±y方向的尺寸与绝缘介质框在宽度方向上的尺寸相同；保留上述中空圆柱体位于绝缘介质框内部的部分作为第二左下侧绝缘介质块；
上述左上侧绝缘介质块组件包括相对介电常数不同的第一左上侧绝缘介质块及第二左上侧绝缘介质块；
过“位于绝缘介质框左侧壁外表面且与绝缘介质框上侧壁的内表面等高”的点作平行于宽度方向的一条平行线，定义为第二平行线，以该第二平行线为旋转对称轴，作半径为r3的圆柱体，该圆柱体在±y方向的尺寸与绝缘介质框在宽度方向上的尺寸相同；将上述圆柱体位于绝缘介质框内部的部分保留作为第一左上侧绝缘介质块；
以第二平行线为旋转对称轴，作内半径为r3、外半径为r4的中空圆柱体，该中空圆柱体在±y方向的尺寸与绝缘介质框在宽度方向上的尺寸相同；保留上述中空圆柱体位于绝缘介质框内部的部分，作为第二左上侧绝缘介质块；
上述右下侧绝缘介质块组件包括相对介电常数不同的第一右下侧绝缘介质块及第二右下侧绝缘介质块；
过“位于绝缘介质框右侧壁外表面且与绝缘介质框下侧壁的内表面等高”的点作平行于宽度方向的一条平行线，定义为第三平行线，以该第三平行线为旋转对称轴，作半径为r5的圆柱体，该圆柱体在±y方向的尺寸与绝缘介质框在宽度方向上的尺寸相同；将上述圆柱体位于绝缘介质框内部的部分保留，作为第一右下侧绝缘介质块；
以第三平行线为旋转对称轴，作内半径为r5、外半径为r6的中空圆柱体，该中空圆柱体在±y方向的尺寸与绝缘介质框在宽度方向上的尺寸相同；保留上述中空圆柱体位于绝缘介质框内部的部分作为第二右下侧绝缘介质块；
上述右上侧绝缘介质块组件包括相对介电常数不同的第一右上侧绝缘介质块及第二右上侧绝缘介质块；
过“位于绝缘介质框右侧壁外表面且与绝缘介质框上侧壁的内表面等高”的点作平行于宽度方向的一条平行线，定义为第四平行线，以该第四平行线为旋转对称轴，作半径为r7的圆柱体，该圆柱体在±y方向的尺寸与绝缘介质框在宽度方向上的尺寸相同；将上述圆柱体位于绝缘介质框内部的部分保留，作为第一右上侧绝缘介质块；
以第四平行线为旋转对称轴，作内半径为r7、外半径为r8的中空圆柱体，该中空圆柱体在±y方向的尺寸与绝缘介质框在宽度方向上的尺寸相同；保留上述中空圆柱体位于绝缘介质框内部的部分，作为第二右上侧绝缘介质块。
进一步地，r2与r4的和小于绝缘介质框内表面在高度方向尺寸；r6与r8的和小于绝缘介质框内表面在高度方向上的尺寸；
r2与r6的和小于绝缘介质框内表面在长度方向尺寸；r4与r8的和小于绝缘介质框内表面在长度方向上的尺寸。
进一步地，上述绝缘介质底座位于左下侧绝缘介质块组件和右下侧绝缘介质块组件之间；上述绝缘介质底座的下表面紧贴并固定在绝缘介质框的下侧壁内表面；
上述绝缘介质底座在长度方向上的尺寸dx＝L-r2-r6；
上述绝缘介质底座在高度方向上的尺寸由辐照腔工作空间在高度方向的尺寸、绝缘介质框的下侧壁在高度方向上的尺寸及效应物在高度方向的尺寸所共同确定，且该尺寸的取值要尽量确保“当效应物放置在上述绝缘介质底座的上表面时、效应物高度方向的中心与辐照腔工作空间在高度方向的中心重合”；
该绝缘介质底座在宽度方向上的尺寸与绝缘介质框在宽度方向上的尺寸相同。
进一步地，第一左下侧绝缘介质块、第一左上侧绝缘介质块、第一右下侧绝缘介质块及第一右上侧绝缘介质块的半径相等；
第一左下侧绝缘介质块、第一左上侧绝缘介质块、第一右下侧绝缘介质块及第一右上侧绝缘介质块的相对介电常数相等；
第二左下侧绝缘介质块、第二左上侧绝缘介质块、第二右下侧绝缘介质块及第二右上侧绝缘介质块的外半径相等；
第二左下侧绝缘介质块、第二左上侧绝缘介质块、第二右下侧绝缘介质块及第二右上侧绝缘介质块的相对介电常数相等。
进一步地，绝缘介质框、第一左下侧绝缘介质块、第一左上侧绝缘介质块、第一右下侧绝缘介质块及第一右上侧绝缘介质块的主体介质材料均为甘油，均分别由“和它们形状及尺寸相同的”塑料容器封装；
第二左下侧绝缘介质块、第二左上侧绝缘介质块、第二右下侧绝缘介质块及第二右上侧绝缘介质块及绝缘介质底座的主体介质材料均为去离子水，均分别由“和它们形状及尺寸相同的”塑料容器封装。
本发明的有益效果是：
1、考虑到入射电磁波的电场在介电常数不同的绝缘介质的分界面会发生反射和折射，本发明在传统辐照腔工作空间的两个平行金属板之间加上由特定介电常数的绝缘介质构成的特定尺寸的绝缘介质框，且紧贴绝缘介质框的内表面、在绝缘介质框内的特定位置加上由特定介电常数、特定数量、特定形状和特定尺寸的绝缘介质块构成的绝缘介质块组件，并在大型效应物的下方加上由特定介电常数的绝缘介质构成的特定形状和特定尺寸的绝缘介质底座，同时达到了“全局均匀增强辐照腔中大型效应物内场强”和“有效避免辐照腔击穿”的技术效果。
2、根据辐照腔的激励源，通过对构成介质框的绝缘介质的相对介电常数及绝缘介质框侧壁的尺寸、构成绝缘介质块组件的绝缘介质块的相对介电常数及尺寸、构成绝缘介质底座的绝缘介质的相对介电常数进行扫描优化计算，既使得辐照腔中大型效应物内部的场强全局均匀增强，又使得位于高电位的“辐照腔金属平行板与前、后倾斜段”连接处在宽度方向边缘位置处测点场强明显减弱、从而有效避免了辐照腔击穿。
3、当大型效应物为各向异性材质时，本发明同样适用。
附图说明
图1为实施例全局均匀增强大型效应物内部场强及避免击穿的辐照腔结构示意图；
图中附图标记为：
1、辐照腔激励源所在的位置；2、前倾斜段的金属板；3、上平行金属板；4、下平行金属板；5、后倾斜段的金属板；6、辐照腔工作空间中的大型效应物；7、绝缘介质框；8、第一左下侧绝缘介质块；9、第二左下侧绝缘介质块；10、第一左上侧绝缘介质块；11、第二左上侧绝缘介质块；12、第一右下侧绝缘介质块；13、第二右下侧绝缘介质块；14、第一右上侧绝缘介质块；15、第二右上侧绝缘介质块；16、绝缘介质底座；
L为绝缘介质框在长度方向上的最大尺寸，εk为绝缘介质框的相对介电常数，dx1及dx2分别为绝缘介质框的左侧壁及右侧壁在长度方向上的尺寸，dz1及dz2分别为绝缘介质框的上侧壁和下侧壁在高度方向上的尺寸；
A点为构造左下侧绝缘介质块组件的点；B点为构造左上侧绝缘介质块组件的点；C点为构造右下侧绝缘介质块组件的点；D点为构造右上侧绝缘介质块组件的点；
ε1为第一左下侧绝缘介质块的相对介电常数，r1为第一左下侧绝缘介质块的半径；ε2为第二左下侧绝缘介质块的相对介电常数，r2为第二左下侧绝缘介质块的外半径；
ε3为第一左上侧绝缘介质块的相对介电常数，r3为第一左上侧绝缘介质块的半径；ε4为第二左上侧绝缘介质块的相对介电常数，r4为第二左上侧绝缘介质块的外半径；
ε5为第一右下侧绝缘介质块的相对介电常数，r5为第一右下侧绝缘介质块的半径；ε6为第二右下侧绝缘介质块的相对介电常数，r6为第二右下侧绝缘介质块的外半径；
ε7为第一右上侧绝缘介质块的相对介电常数，r7为第一右上侧绝缘介质块的半径；ε8为第二右上侧绝缘介质块的相对介电常数，r8为第二右上侧绝缘介质块的外半径；
εd为绝缘介质底座的相对介电常数，dz为绝缘介质底座在高度方向的尺寸，dx为绝缘介质底座在长度方向的尺寸；
O点为大型效应物内部位于xOz平面上用作监测点的坐标原点；P01、P02、P10、P11、P12、P20、P21、P22点为大型效应物内部位于xOz平面上的监测点。
具体实施方式
为了同时实现以“辐照腔中大型效应物内部场强全局均匀增强”及“避免辐照腔击穿”为目的而进行的辐照腔改进，本发明通过“在传统辐照腔工作空间的两个平行金属板之间加上由特定介电常数的绝缘介质构成的特定尺寸的绝缘介质框，且紧贴绝缘介质框的内表面、在绝缘介质框内的特定位置加上由特定介电常数、特定数量、特定形状和特定尺寸的绝缘介质块构成的绝缘介质块组件，并在大型效应物的下方加上由特定介电常数的绝缘介质构成的特定形状和特定尺寸的绝缘介质底座”的方式，实现了全局均匀增强大型效应物内部场强及避免击穿的辐照腔改进。
下面结合附图，通过实施例对本发明进一步说明。
定义位于上平行金属板3与下平行金属板4之间、且位于辐照腔内部的空间为辐照腔工作空间；从辐照腔激励源到辐照腔工作空间的水平方向为长度方向，即+x方向，上平行金属板3与下平行金属板4的相对方向为高度方向，即±z方向，与所述长度方向和高度方向均垂直的方向为宽度方向，即±y方向。
定义绝缘介质框7在长度方向上靠近激励源的侧壁为绝缘介质框7的左侧壁，对应的远离激励源的侧壁为绝缘介质框7的右侧壁，在高度方向上紧贴辐照腔工作空间的上平行金属板3的侧壁为绝缘介质框7的上侧壁，对应的紧贴辐照腔工作空间的下平行金属板4的侧壁为绝缘介质框7的下侧壁。
图1是本实施例所示的有大型效应物、绝缘介质框7、紧贴绝缘介质框7的内表面且位于绝缘介质框7内特定位置的8个绝缘介质块及绝缘介质底座16的辐照腔在xOz平面上的投影视图，从图中可以看出绝缘介质框7为矩形框架，在xz平面上的投影为矩形框，在yz平面上的投影为矩形块。
具体如图1所示：坐标原点O位于辐照腔工作空间的中心位置，辐照腔工作空间y方向宽度为410mm，x方向的长度L＝500mm，z方向的高度为500mm；大型效应物由半径为135mm、y方向尺寸为240mm的介质圆柱构成，大型效应物y方向的中心位于y＝0的位置；大型效应物的相对介电常数为50；紧贴辐照腔工作空间的上平行金属板3及下平行金属板4内表面，有绝缘介质框7存在，绝缘介质框7的相对介电常数为εk、绝缘介质框7左侧壁及右侧壁在长度方向上的尺寸分别为dx1及dx2，上侧壁和下侧壁在高度方向上的尺寸分别为dz1及dz2。
8个绝缘介质块两两构成一组绝缘介质块组件，将四组绝缘介质块组件分别定义为左下侧绝缘介质块组件、左上侧绝缘介质块组件、右下侧绝缘介质块组件及右上侧绝缘介质块组件。将构成左下侧绝缘介质块组件的两个绝缘介质块分别定义为第一左下侧绝缘介质块8和第二左下侧绝缘介质块9；将构成左上侧绝缘介质块组件的两个绝缘介质块分别定义为第一左上侧绝缘介质块10和第二左上侧绝缘介质块11；将构成右下侧绝缘介质块组件的两个绝缘介质块分别定义为第一右下侧绝缘介质块12和第二右下侧绝缘介质块13；将构成右上侧绝缘介质块组件的两个绝缘介质块分别定义为第一右上侧绝缘介质块14和第二右上侧绝缘介质块15。
为构造左下侧绝缘介质块组件所用到的第一平行线为过“位于绝缘介质框7左侧壁外表面且与绝缘介质框7下侧壁的内表面等高”的A点、且平行于宽度方向的一条平行线，第一左下侧绝缘介质块8的相对介电常数为ε1、其对应的半径为r1，第二左下侧绝缘介质块9的相对介电常数为ε2、其对应的外半径为r2；
为构造左上侧绝缘介质块组件所用到的第二平行线为过“位于绝缘介质框7左侧壁外表面且与绝缘介质框7上侧壁的内表面等高”的B点、且平行于宽度方向的一条平行线，第一左上侧绝缘介质块10相对介电常数为ε3、其对应的半径为r3，第二左上侧绝缘介质块11的相对介电常数为ε4、其对应的外半径为r4；
为构造右下侧绝缘介质块组件所用到的第三平行线为过“位于绝缘介质框7右侧壁外表面且与绝缘介质框7下侧壁的内表面等高”的C点、且平行于宽度方向的一条平行线，第一右下侧绝缘介质块12的相对介电常数为ε5、其对应的半径为r5，第二右下侧绝缘介质块的相对介电常数为ε6、其对应的外半径为r6；
为构造右上侧绝缘介质块组件所用到的第四平行线为过“位于绝缘介质框7右侧壁外表面且与绝缘介质框7上侧壁的内表面等高”的D点、且平行于宽度方向的一条平行线，第一右上侧绝缘介质块14的相对介电常数为ε7、其对应的半径为r7，第二右上侧绝缘介质块的相对介电常数为ε8、其对应的外半径为r8；
绝缘介质底座16的相对介电常数为εd；大型效应物内部位于xOz平面上用作监测点的坐标原点O及其它8个监测点P01、P02、P10、P11、P12、P20、P21、P22的位置。
分别选择xOz平面上位于大型效应物内的O、P01、P02、P10、P11、P12、P20、P21、P22这9个测点为监测点，以及y＝75mm的平面上分别与上述9个监测点对应的O′、P0′1、P0′2、P1′0、P1′1、P1′2、P2′0、P2′1、P2′2为监测点。考虑到整个模型关于y＝0的平面对称，因此y＝75mm的平面上的场与y＝-75mm的平面上相同。在辐照腔的前端加上最高频率约为106MHz、半高宽为200ns的双指数脉冲，脉冲的峰值为100kV。
具体环节介绍如下：
(1)令构成大型效应物的介质圆柱的旋转对称轴与y轴重合，使得大型效应物放置在辐照腔工作空间长度方向及高度方向的中心位置附近。
(2)紧贴辐照腔工作空间的上、下两个平行金属板内侧面放置一个相对介电常数为εk的绝缘介质框7，并令所述绝缘介质框7在高度方向上的最大尺寸等于上平行金属板3的下表面和下平行金属板4的上表面在高度方向的间距；该绝缘介质框7在长度方向上的最大尺寸与上平行金属板3与下平行金属板4长度方向尺寸相同；该绝缘介质框7在宽度方向上的尺寸与上平行金属板3与下平行金属板4宽度方向尺寸相同。
(3)绝缘介质框7左侧壁及右侧壁在长度方向上的尺寸分别为dx1及dx2，上侧壁和下侧壁在高度方向上的尺寸分别为dz1及dz2。
(4)紧贴绝缘介质框7左侧壁和下侧壁的内表面，在绝缘介质框7内放置两个特定介质参数及特定形状的绝缘介质块，这两个绝缘介质框7构成左下侧绝缘介质块组件。构造左下侧绝缘介质块组件的方案如下：
(a)过“位于绝缘介质框7左侧壁外表面且与绝缘介质框7下侧壁的内表面等高”的点A作平行于宽度方向的一条平行线(称为“第一平行线”)，以该第一平行线为旋转对称轴，作半径为r1的圆柱体，该圆柱体在±y方向的尺寸与绝缘介质框7在宽度方向上的尺寸相同。仅保留上述圆柱体位于绝缘介质框7内部的部分，且其它部分都切除掉，并定义上述保留的部分为第一左下侧绝缘介质块8，设其相对介电常数为ε1。
(b)以第一平行线为旋转对称轴，作内半径为r1、外半径为r2的中空圆柱体，该中空圆柱体在±y方向的尺寸与绝缘介质框7在宽度方向上的尺寸相同。仅保留上述中空圆柱体位于绝缘介质框7内部的部分，且其它部分都切除掉，并定义上述保留的部分为第二左下侧绝缘介质块9，设其相对介电常数为ε2。
(c)第一左下侧绝缘介质块8及第二左下侧绝缘介质块9共同构成了左下侧绝缘介质块组件。
(5)紧贴绝缘介质框7左侧壁和上侧壁的内表面，在绝缘介质框7内放置两个特定介质参数及特定形状的绝缘介质块，这两个绝缘介质框7构成左上侧绝缘介质块组件。构造左上侧绝缘介质块组件的方案如下：
(a)过“位于绝缘介质框7左侧壁外表面且与绝缘介质框7上侧壁的内表面等高”的点B作平行于宽度方向的一条平行线(称为“第二平行线”)，以该第二平行线为旋转对称轴，作半径为r3的圆柱体，该圆柱体在±y方向的尺寸与绝缘介质框7在宽度方向上的尺寸相同。仅保留上述圆柱体位于绝缘介质框7内部的部分，且其它部分都切除掉，并定义上述保留的部分为第一左上侧绝缘介质块10，设其相对介电常数为ε3。
(b)以第二平行线为旋转对称轴，作内半径为r3、外半径为r4的中空圆柱体，该中空圆柱体在±y方向的尺寸与绝缘介质框7在宽度方向上的尺寸相同。仅保留上述中空圆柱体位于绝缘介质框7内部的部分，且其它部分都切除掉，并定义上述保留的部分为第二左上侧绝缘介质块11，设其相对介电常数为ε4。
(c)第一左上侧绝缘介质块10及第二左上侧绝缘介质块11共同构成了左上侧绝缘介质块组件。
(6)紧贴绝缘介质框7右侧壁和下侧壁的内表面，在绝缘介质框7内放置两个特定介质参数及特定形状的绝缘介质块，这两个绝缘介质框7构成右下侧绝缘介质块组件。构造右下侧绝缘介质块组件的方案如下：
(a)过“位于绝缘介质框7右侧壁外表面且与绝缘介质框7下侧壁的内表面等高”的点C作平行于宽度方向的一条平行线(称为“第三平行线”)，以该第三平行线为旋转对称轴，作半径为r5的圆柱体，该圆柱体在±y方向的尺寸与绝缘介质框7在宽度方向上的尺寸相同。仅保留上述圆柱体位于绝缘介质框7内部的部分，且其它部分都切除掉，并定义上述保留的部分为第一右下侧绝缘介质块12，设其相对介电常数为ε5。
(b)以第三平行线为旋转对称轴，作内半径为r5、外半径为r6的中空圆柱体，该中空圆柱体在±y方向的尺寸与绝缘介质框7在宽度方向上的尺寸相同。仅保留上述中空圆柱体位于绝缘介质框7内部的部分，且其它部分都切除掉，并定义上述保留的部分为第二右下侧绝缘介质块13，设其相对介电常数为ε6。
(c)第一右下侧绝缘介质块12及第二右下侧绝缘介质块13共同构成了右下侧绝缘介质块组件。
(7)紧贴绝缘介质框7右侧壁和上侧壁的内表面，在绝缘介质框7内放置两个特定介质参数及特定形状的绝缘介质块，这两个绝缘介质框7构成右上侧绝缘介质块组件。构造右上侧绝缘介质块组件的方案如下：
(a)过“位于绝缘介质框7右侧壁外表面且与绝缘介质框7上侧壁的内表面等高”的点D作平行于宽度方向的一条平行线(称为“第四平行线”)，以该第四平行线为旋转对称轴，作半径为r7的圆柱体，该圆柱体在±y方向的尺寸与绝缘介质框7在宽度方向上的尺寸相同。仅保留上述圆柱体位于绝缘介质框7内部的部分，且其它部分都切除掉，并定义上述保留的部分为第一右上侧绝缘介质块14，设其相对介电常数为ε7。
(b)以第四平行线为旋转对称轴，作内半径为r7、外半径为r8的中空圆柱体，该中空圆柱体在±y方向的尺寸与绝缘介质框7在宽度方向上的尺寸相同。仅保留上述中空圆柱体位于绝缘介质框7内部的部分，且其它部分都切除掉，并定义上述保留的部分为第二右上侧绝缘介质块15，设其相对介电常数为ε8。
(c)第一右上侧绝缘介质块14及第二右上侧绝缘介质块15共同构成了右上侧绝缘介质块组件。
(8)在大型效应物的下方，放置相对介电常数为εd的绝缘介质底座16。该绝缘介质底座16为长方体形状，在高度方向上，其下表面与绝缘介质框7下侧壁的内表面紧贴，其上表面与大型效应物紧贴；且该绝缘介质底座16在±y方向的尺寸与绝缘介质框7在宽度方向上的尺寸相同，其长度方向的尺寸为(L-r2-r6+dx1+dx2)。
(9)对构成介质框的绝缘介质的相对介电常数及绝缘介质框7的左侧壁和右侧壁在长度方向的尺寸、上侧壁和下侧壁在高度方向的尺寸、构成“左下侧绝缘介质块组件”的第一左下侧绝缘介质块8及第二左下侧绝缘介质块9的相对介电常数及这两个绝缘介质块的尺寸、构成“左上侧绝缘介质块组件”的第一左上侧绝缘介质块10及第二左上侧绝缘介质块11的相对介电常数及这两个绝缘介质块的尺寸、构成“右下侧绝缘介质块组件”的第一右下侧绝缘介质块12及第二右下侧绝缘介质块13的相对介电常数及这两个绝缘介质块的尺寸、构成“右上侧绝缘介质块组件”的第一右上侧绝缘介质块14及第二右上侧绝缘介质块15的相对介电常数及这两个绝缘介质块的尺寸、及绝缘介质底座16的相对介电常数进行扫描优化计算后，可获得“大型效应物内部大块区域场强均匀增加、且位于高电位的‘辐照腔金属平行板与前、后倾斜段’连接处在宽度方向边缘位置处监测点场强减弱”的最优解。
本实施例根据扫描优化计算可知，当绝缘介质框7的相对介电常数εk＝42.5、绝缘介质框7左侧壁及右侧壁在长度方向上的尺寸dx1＝dx2＝10mm、上侧壁和下侧壁在高度方向上的尺寸dz1及dz2分别取为10mm及60mm(对应的绝缘介质底座16在高度方向上的尺寸dz＝55mm)，第一左下侧绝缘介质块8、第一左上侧绝缘介质块10、第一右下侧绝缘介质块12及第一右上侧绝缘介质块14的相对介电常数ε1＝ε3＝ε5＝ε7＝42.5，第一左下侧绝缘介质块8、第一左上侧绝缘介质块10、第一右下侧绝缘介质块12及第一右上侧绝缘介质块14对应的半径r1＝r3＝r5＝r7＝120mm，第二左下侧绝缘介质块9、第二左上侧绝缘介质块11、第二右下侧绝缘介质块13及第二右上侧绝缘介质块15的相对介电常数ε2＝ε4＝ε6＝ε8＝80，第二左下侧绝缘介质块9、第二左上侧绝缘介质块11、第二右下侧绝缘介质块13及第二右上侧绝缘介质块15对应的外半径r2＝r4＝r6＝r8＝170mm(对应的绝缘介质底座16在长度方向上的尺寸dx＝160mm)，绝缘介质底座16的相对介电常数εd＝80时，在xOz平面上位于大型效应物内的监测点O、P01、P02、P10、P11、P12、P20、P21、P22的场强峰值如表1所示。作为比较，表1中还给出了传统辐照腔内各监测点的场强峰值、及两者的比值。在y＝75mm的平面，O、P01、P02、P10、P11、P12、P20、P21、P22这9个监测点对应的监测点O′、P0′1、P0′2、P1′0、P1′1、P1′2、P2′0、P2′1、P2′2的场强峰值和传统辐照腔内对应的各监测点的场强峰值、及两者的比值如表2所示。位于高电位且位于“辐照腔金属平行板与前、后倾斜段”连接处的宽度方向边缘位置处的两个监测点(分别称为“前边缘监测点”及“后边缘监测点”)的场强峰值和传统辐照腔内这两个监测点的场强峰值、及两者的比值如表3所示。
表1
表2
表3
从表1和表2与表3可以看出，传统辐照腔的位于高电位的“辐照腔金属平行板与前、后倾斜段”连接处的宽度方向边缘位置的前边缘监测点和后边缘监测点的场强峰值为大型效应物内测点场强峰值的90倍以上，说明传统辐照腔的前边缘监测点和后边缘监测点位置处很容易就会发生击穿现象。
根据表1和表2可以看出，采用本发明得到的大型效应物内各监测点场强的峰值均大于传统辐照腔的结果，且为传统辐照腔的3.145～5.005倍，说明本发明能使得大型效应物内部大块区域的场强得到均匀增强的效果。此外，根据表3可以看出，采用本发明得到的位于高电位的“辐照腔金属平行板与前、后倾斜段”连接处的宽度方向边缘位置的前边缘监测点和后边缘监测点的场强峰值均小于传统辐照腔的值，且分别降低为传统辐照腔时的0.611和0.616，说明采用本发明能有效降低位于高电位的“辐照腔金属平行板与前、后倾斜段”连接处的宽度方向边缘位置处的场强，从而有效避免了辐照腔的击穿。
考虑到甘油(丙三醇)的相对介电常数为42.5、导电率为1×10-8S/m，去离子水的相对介电常数为80，实际操作时，可将甘油封装到分别与绝缘介质框、第一左下侧绝缘介质块、第一左上侧绝缘介质块、第一右下侧绝缘介质块及第一右上侧绝缘介质块形状相同的塑料容器里，将去离子水封装到分别与第二左下侧绝缘介质块、第二左上侧绝缘介质块、第二右下侧绝缘介质块、第二右上侧绝缘介质块及绝缘介质底座形状相同的塑料容器里，并按照图1所示，将上述绝缘介质块及绝缘介质底座在绝缘介质框的适当位置进行粘连，来实现大型效应物内部场强的均匀增强、并避免辐照腔的击穿。
此外，采用“减小辐照腔工作空间上、下平行板的间距”这种常规手段来提高大型效应物内场强时，工作空间上、下平行板间距的减小会受到效应物的最大高度所限制；采用“增加辐照腔激励源的电压峰值”这种常规手段来提高大型效应物内的场，会增加电压源的设计难度；且采用上述两种常规手段会使得位于高电位的“辐照腔金属平行板与前、后倾斜段”连接处在宽度方向边缘位置处的场强增加，故采用上述两种常规手段不仅不能避免辐照腔的击穿，反而会加剧辐照腔击穿的可能性。另外，采用陈昌华等人提出的“在辐照腔内使用具有特定绝缘介质参数和特定尺寸的绝缘介质块和绝缘介质套”的辐照腔改进方式(中国专利CN109632456A，发明名称为“一种辐照腔中大型效应物内部场强全局增强的装置”)时，效应物内靠近绝缘介质块的监测点场强的增强效果最明显、而其它位置的监测点场的增强效果会比较弱，这就导致采用这种装置时大型效应物内场强增强的均匀性略差(该发明实施例中披露，采用该发明时得到的大型效应物内各测点场强增强的峰值为传统辐照腔的2.0～7.78倍)；且采用陈昌华等人提出的辐照腔改进方式时，绝缘介质块及绝缘介质套在水平方向的尺寸完全由效应物水平方向的尺寸进行优化后决定，这使得绝缘介质块及绝缘介质套在水平方向与“辐照腔的金属平行板与前、后倾斜段的金属板”的连接处可能存在一定距离，从而导致该装置并不能完全避免辐照腔的击穿。因此，本发明对于大型效应物内场强增强实施的可行性优于上述两种常规手段，大型效应物内场强增强的均匀性优于陈昌华等人提出的辐照腔改进方式，避免辐照腔击穿的有效性也优于上述两种常规手段及上述陈昌华等人提出的辐照腔改进方式。
本发明的说明书已经对发明内容给出了充分的说明，各组件的具体参数可以根据实际需求设定，普通技术人员足以通过本发明说明书的内容加以实施。在权利要求的框架下，任何基于本发明思路的改进都属于本发明的权利范围。
Claims (7)
1.一种全局均匀增强大型效应物内部场强及避免击穿的辐照腔，包括相互平行的上平行金属板(3)与下平行金属板(4)，其特征在于：
定义位于上平行金属板(3)与下平行金属板(4)之间、且位于辐照腔内部的空间为辐照腔工作空间；从辐照腔激励源到辐照腔工作空间的水平方向为长度方向，即+x方向，上平行金属板(3)与下平行金属板(4)的相对方向为高度方向，即±z方向，与所述长度方向和高度方向均垂直的方向为宽度方向，即±y方向；
在辐照腔内且位于上平行金属板(3)与下平行金属板(4)之间设置绝缘介质框(7)；
所述绝缘介质框(7)为矩形框架，在xz平面上的投影为矩形框，在yz平面上的投影为矩形块；
在绝缘介质框(7)内部紧贴绝缘介质框(7)的内表面，设置四组绝缘介质块组件及一个绝缘介质底座(16)；
所述的每组绝缘介质块组件均由两个形状、尺寸及相对介电常数不同的绝缘介质块构成；
所述绝缘介质底座(16)为长方体或正方体，该绝缘介质底座(16)的上表面用于放置大型效应物；
基于扫描优化计算，根据辐照腔激励电压源，通过调整构成绝缘介质框(7)的绝缘介质的介电常数及尺寸，调整构成绝缘介质块组件的各绝缘介质块的介电常数、形状及尺寸，调整构成绝缘介质底座(16)的绝缘介质的介电常数及尺寸，使得辐照腔中效应物内部的场强全局均匀增强的同时，辐照腔的击穿得到避免。
2.根据权利要求1所述的全局均匀增强大型效应物内部场强及避免击穿的辐照腔，其特征在于：
定义所述绝缘介质框(7)在长度方向上的最大尺寸为L，且L与所述上平行金属板(3)与下平行金属板(4)长度方向尺寸相同；所述绝缘介质框(7)在高度方向上的最大尺寸等于上平行金属板(3)的下表面和下平行金属板(4)的上表面在高度方向的间距，确保绝缘介质框(7)与xy平面平行的两个外表面分别与上平行金属板(3)的下表面及下平行金属板(4)的上表面紧贴；所述绝缘介质框(7)在宽度方向上的尺寸与所述上平行金属板(3)与下平行金属板(4)宽度方向尺寸相同；
定义所述绝缘介质框(7)在长度方向上靠近激励源的侧壁为绝缘介质框(7)的左侧壁，对应的远离激励源的侧壁为绝缘介质框(7)的右侧壁；定义所述绝缘介质框(7)在高度方向上紧贴辐照腔工作空间的上平行金属板(3)的侧壁为绝缘介质框(7)的上侧壁，对应的紧贴辐照腔工作空间的下平行金属板(4)的侧壁为绝缘介质框(7)的下侧壁；
定义所述绝缘介质框(7)的左侧壁在长度方向上的尺寸为dx1，dx1的取值为8mm～12mm；定义绝缘介质框(7)的右侧壁在长度方向上的尺寸为dx2，dx2的取值为8mm～12mm；定义绝缘介质框(7)的上侧壁在高度方向上的尺寸为dz1，dz1的取值为8mm～12mm；定义绝缘介质框(7)的下侧壁在高度方向上的尺寸为dz2，dz2的取值为58mm～62mm。
3.根据权利要求2所述的全局均匀增强大型效应物内部场强及避免击穿的辐照腔，其特征在于：
定义四组绝缘介质块组件分别为左下侧绝缘介质块组件、左上侧绝缘介质块组件、右下侧绝缘介质块组件及右上侧绝缘介质块组件；
左下侧绝缘介质块组件紧贴并固定在绝缘介质框(7)的左侧壁内表面和下侧壁内表面；左上侧绝缘介质块组件紧贴并固定在绝缘介质框(7)的左侧壁内表面和上侧壁内表面；右下侧绝缘介质块组件紧贴并固定在绝缘介质框(7)的右侧壁内表面和下侧壁内表面；右上侧绝缘介质块组件紧贴并固定在绝缘介质框(7)的右侧壁内表面和上侧壁内表面；
所述左下侧绝缘介质块组件包括相对介电常数不同的第一左下侧绝缘介质块(8)及第二左下侧绝缘介质块(9)；
过“位于绝缘介质框(7)左侧壁外表面且与绝缘介质框(7)下侧壁的内表面等高”的点作平行于宽度方向的一条平行线，定义为第一平行线，以该第一平行线为旋转对称轴，作半径为r1的圆柱体，该圆柱体在±y方向的尺寸与绝缘介质框(7)在宽度方向上的尺寸相同；将所述圆柱体位于绝缘介质框(7)内部的部分保留作为第一左下侧绝缘介质块(8)；
以第一平行线为旋转对称轴，作内半径为r1、外半径为r2的中空圆柱体，该中空圆柱体在±y方向的尺寸与绝缘介质框(7)在宽度方向上的尺寸相同；保留所述中空圆柱体位于绝缘介质框(7)内部的部分作为第二左下侧绝缘介质块(9)；
所述左上侧绝缘介质块组件包括相对介电常数不同的第一左上侧绝缘介质块(10)及第二左上侧绝缘介质块(11)；
过“位于绝缘介质框(7)左侧壁外表面且与绝缘介质框(7)上侧壁的内表面等高”的点作平行于宽度方向的一条平行线，定义为第二平行线，以该第二平行线为旋转对称轴，作半径为r3的圆柱体，该圆柱体在±y方向的尺寸与绝缘介质框(7)在宽度方向上的尺寸相同；将所述圆柱体位于绝缘介质框(7)内部的部分保留作为第一左上侧绝缘介质块(10)；
以第二平行线为旋转对称轴，作内半径为r3、外半径为r4的中空圆柱体，该中空圆柱体在±y方向的尺寸与绝缘介质框(7)在宽度方向上的尺寸相同；保留所述中空圆柱体位于绝缘介质框(7)内部的部分，作为第二左上侧绝缘介质块(11)；
所述右下侧绝缘介质块组件包括相对介电常数不同的第一右下侧绝缘介质块(12)及第二右下侧绝缘介质块(13)；
过“位于绝缘介质框(7)右侧壁外表面且与绝缘介质框(7)下侧壁的内表面等高”的点作平行于宽度方向的一条平行线，定义为第三平行线，以该第三平行线为旋转对称轴，作半径为r5的圆柱体，该圆柱体在±y方向的尺寸与绝缘介质框(7)在宽度方向上的尺寸相同；将所述圆柱体位于绝缘介质框(7)内部的部分保留，作为第一右下侧绝缘介质块(12)；
以第三平行线为旋转对称轴，作内半径为r5、外半径为r6的中空圆柱体，该中空圆柱体在±y方向的尺寸与绝缘介质框(7)在宽度方向上的尺寸相同；保留所述中空圆柱体位于绝缘介质框(7)内部的部分作为第二右下侧绝缘介质块(13)；
所述右上侧绝缘介质块组件包括相对介电常数不同的第一右上侧绝缘介质块(14)及第二右上侧绝缘介质块(15)；
过“位于绝缘介质框(7)右侧壁外表面且与绝缘介质框(7)上侧壁的内表面等高”的点作平行于宽度方向的一条平行线，定义为第四平行线，以该第四平行线为旋转对称轴，作半径为r7的圆柱体，该圆柱体在±y方向的尺寸与绝缘介质框(7)在宽度方向上的尺寸相同；将所述圆柱体位于绝缘介质框(7)内部的部分保留，作为第一右上侧绝缘介质块(14)；
以第四平行线为旋转对称轴，作内半径为r7、外半径为r8的中空圆柱体，该中空圆柱体在±y方向的尺寸与绝缘介质框(7)在宽度方向上的尺寸相同；保留所述中空圆柱体位于绝缘介质框(7)内部的部分，作为第二右上侧绝缘介质块(15)。
4.根据权利要求3所述的全局均匀增强大型效应物内部场强及避免击穿的辐照腔，其特征在于：
r2与r4的和小于绝缘介质框(7)内表面在高度方向尺寸；r6与r8的和小于绝缘介质框(7)内表面在高度方向上的尺寸；
r2与r6的和小于绝缘介质框(7)内表面在长度方向尺寸；r4与r8的和小于绝缘介质框(7)内表面在长度方向上的尺寸。
5.根据权利要求4所述的全局均匀增强大型效应物内部场强及避免击穿的辐照腔，其特征在于：
所述绝缘介质底座(16)位于左下侧绝缘介质块组件和右下侧绝缘介质块组件之间；所述绝缘介质底座(16)的下表面紧贴并固定在绝缘介质框(7)的下侧壁内表面；
所述绝缘介质底座(16)在长度方向上的尺寸dx＝L-r2-r6；
所述绝缘介质底座(16)在高度方向上的尺寸由辐照腔工作空间在高度方向的尺寸、绝缘介质框(7)的下侧壁在高度方向上的尺寸及效应物在高度方向的尺寸所共同确定，且该尺寸的取值要尽量确保“当效应物放置在上述绝缘介质底座(16)的上表面时、效应物高度方向的中心与辐照腔工作空间在高度方向的中心重合”；
该绝缘介质底座(16)在宽度方向上的尺寸与绝缘介质框(7)在宽度方向上的尺寸相同。
6.根据权利要求5所述的全局均匀增强大型效应物内部场强及避免击穿的辐照腔，其特征在于：
第一左下侧绝缘介质块(8)、第一左上侧绝缘介质块(10)、第一右下侧绝缘介质块(12)及第一右上侧绝缘介质块(14)的半径相等；
第一左下侧绝缘介质块(8)、第一左上侧绝缘介质块(10)、第一右下侧绝缘介质块(12)及第一右上侧绝缘介质块(14)的相对介电常数相等；
第二左下侧绝缘介质块(9)、第二左上侧绝缘介质块(11)、第二右下侧绝缘介质块(13)及第二右上侧绝缘介质块(15)的外半径相等；
第二左下侧绝缘介质块(9)、第二左上侧绝缘介质块(11)、第二右下侧绝缘介质块(13)及第二右上侧绝缘介质块(15)的相对介电常数相等。
7.根据权利要求6所述的全局均匀增强大型效应物内部场强及避免击穿的辐照腔，其特征在于：
绝缘介质框(7)、第一左下侧绝缘介质块(8)、第一左上侧绝缘介质块(10)、第一右下侧绝缘介质块(12)及第一右上侧绝缘介质块(14)的主体介质材料均为甘油，均分别由“和它们形状及尺寸相同的”塑料容器封装；
第二左下侧绝缘介质块(9)、第二左上侧绝缘介质块(11)、第二右下侧绝缘介质块(13)及第二右上侧绝缘介质块(15)及绝缘介质底座(16)的主体介质材料均为去离子水，均分别由“和它们形状及尺寸相同的”塑料容器封装。
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