1 东华理工大学 地球科学学院南昌 330013
2 东华理工大学 江西省数字国土重点实验室南昌 330013
3 中国地震局地质研究所 地震动力学国家重点实验室北京 100029
近十年，岩石表层释光测年方法自提出以来发展迅速，表现出广泛的应用前景和潜力，但该方法相关的参数对暴露年龄和侵蚀速率结果的影响却鲜有研究。本文通过模拟光衰减系数μ、晒退速率、环境剂量率及特征饱和剂量D0这些相关参数与半饱和深度（量化释光信号晒退深度的指标）之间的关系，分析研究了上述参数对暴露年龄和侵蚀速率的影响，以及在不同参数μ、、及D0下获得暴露年龄和侵蚀速率的极限。结果表明μ和对释光信号晒退和侵蚀速率的影响非常显著，当增加相同的暴露时间或侵蚀速率时，μ值越小，对应半饱和深度变化的速率更大，而不同值对应半饱和深度变化的速率相同。浅色透光性（μ值较小）岩石是较为理想的定年材料，野外作业中应优先采集。一般情况下，环境剂量率和特征饱和剂量D0的大小对暴露年龄和侵蚀速率的值基本不产生影响，故在实际应用中可忽略岩石表面和内部的值差异。该方法测年范围为10-3~102 ka，获得侵蚀速率范围为10-2~103 mm?ka-1。
岩石表层 释光测年 侵蚀速率 光衰减参数 数值模拟 Rock surface Luminescence dating Erosion rate Light attenuation parameter Numerical simulation
1 华中科技大学 强电磁工程与新技术国家重点实验室, 武汉 430074
2 广西机电职业技术学院 电气工程系, 南宁 530007
采用板-板电极,在放电间隙距离为2 mm、放电电流峰值为22 kA条件下,对黄铜、钨铜电极的烧蚀特性进行了对比研究。利用高精度天平测量放电过程中的电极质量损失,分别获取了阴极、阳极及总的平均烧蚀速率。通过放电后电极表面微观形貌、微观元素组成的分析及液体中金属离子的含量分析,对水中脉冲放电金属电极的烧蚀机理进行了探讨。结果表明,水中脉冲放电时,钨铜电极的抗烧蚀性能明显高于黄铜电极。黄铜电极的主要烧蚀是以中心的大量孔洞及其边缘的波纹结构为表现形式的液体金属的溅射; 钨铜电极的突出物及较平整的表面暗示了气相侵蚀的作用。以电弧的焦耳热效应为催化剂,钨铜与水的电化学反应更为强烈,因此电化学腐蚀是水中放电电极烧蚀的形式之一。
脉冲放电 电极烧蚀 烧蚀速率 形貌特征 烧蚀机理 电化学反应 pulse current electrode erosion erosion rate morphology characteristic erosion mechanism electrochemical reaction 强激光与粒子束
2016, 28(4): 045007
1 华中科技大学 强电磁工程与新技术国家重点实验室, 武汉 430074
2 广西机电职业技术学院 电气工程系, 南宁 530007
针对水中、空气中脉冲放电条件下金属电极烧蚀速率及烧蚀机理差异，对脉冲大电流作用下水中、空气中钨铜电极的烧蚀特性进行了对比研究。在保证放电电流波形一致性的前提下，通过采用高精度天平测量并获取了水中、空气中钨铜电极的阴、阳极烧蚀速率及总烧蚀速率，并对电极表面进行了二次电子观察和背散射电子观察分析。结果表明，大脉冲电流作用下，水中钨铜电极烧蚀较空气中更为严重，钨铜电极的烧蚀主要是金属蒸发引起的汽相侵蚀。由于水介质较空气具有不可压缩性，水中放电电弧集中，电极表面电弧斑点处电流密度和电流作用时间较空气中更为严重，同时由于水中脉冲放电时发生的高温物理化学反应，是造成水中电极烧蚀要高于空气中的根本原因。
脉冲电流 电极烧蚀 烧蚀率 电荷转移量 形貌分析 pulse current electrode erosion erosion rate transferred charge morphology analysis 强激光与粒子束
2015, 27(11): 115003
中国工程物理研究院 电子工程研究所, 四川 绵阳 621900
采用Mo，WCu和W分别作为三种气体火花开关的主电极材料，进行放电条件下电极烧蚀实验，研究开关电极烧蚀率和烧蚀形貌，分析电极烧蚀特征。结果表明，Mo，WCu和W开关的主电极烧蚀率分别为3.32×10-2 C-1·m-2， 2.63×10-2 C-1·m-2和1.74×10-2 C-1·m-2，W开关主电极烧蚀率最小。实验后开关的主电极中心烧蚀严重，呈现明显裂纹和烧蚀坑。Mo主电极表面呈现明显熔融态，阴极表面形成大量裂纹(宽度达10 μm)和孔隙(孔径达10 μm)；WCu和W主电极表面形成少量圆球状W突起(粒径达20 μm及以上)。开关外壳内壁沉积了喷溅颗粒。WCu开关外壳沉积颗粒较大(粒径达10 μm)，Mo开关外壳沉积颗粒居中(粒径为2 μm)，W开关外壳沉积颗粒最小(近1 μm)。因此可优先选用具有优异抗烧蚀性能的W作为气体火花开关电极材料。
气体火花开关 电极材料 电极烧蚀 烧蚀率 微观形貌 能谱元素分析 gas spark gap electrode materials electrode erosion erosion rate micrograph EDX elemental analysis 强激光与粒子束
2014, 26(1): 015003
1 北京航空航天大学 宇航学院, 北京 100191
2 中国空间技术研究院 兰州物理研究所, 兰州 730000
为了预示霍尔推力器的寿命，建立了推力器粒子束放电通道的2维电磁场模型，模拟的推进剂为氙。利用PIC方法跟踪粒子在电磁场中的运动。磁场的求解采用拉普拉斯方程，电场的求解采用泊松方程。电子由阴极喷入通道，并在电磁场中与原子发生电离碰撞生成离子。在跟踪离子的过程中记录下撞击到内外壁面的离子个数、角度和能量。利用记录下的参数进行腐蚀计算，得到当溅射阈值能量分别为10,20,30,40,50 eV时通道壁面的腐蚀速率。推力器放电通道出口附近的最大腐蚀速率约为1.7×10-9 m/s。
霍尔推力器 电磁场 腐蚀速率 溅射产额 粒子跟踪 Hall thruster magnetic and electric fields erosion rate sputtering yield particle tracking 强激光与粒子束
2011, 23(10): 2757
