1 太原理工大学 电气与动力工程学院，太原 030000
2 武汉光迅科技股份有限公司，武汉 430074
针对激光器长期高温工作时腔面温度急剧升高产生灾变性光学损伤（COD）的问题，文章提出在半导体激光器腔面处加入Al2O3膜和陶瓷隔热共同作用，其可以降低激光器腔面温度，防止COD的产生。文章首先建立了半导体激光器简化模型分析固体传热。然后对550 K高温下无镀膜无隔热结构、有镀膜无隔热结构、无镀膜有隔热结构及镀膜与隔热结构共同作用时激光器模型的腔面温度进行仿真。其中镀膜选用Al2O3，隔热结构选用陶瓷隔热，腔面材料选用GaAs，热沉选用Cu热沉，接触层选用AlGaAa。4组对比实验结果表明，镀膜与隔热结构共同作用时，能将激光器的腔面温度控制在393.15 K以下。550 K高温在激光器腔面处镀膜和隔热结构双重作用下，能够有效防止COD产生，提高激光器的使用寿命。
半导体激光器 灾变性光学损伤 镀膜 隔热结构 semiconductor laser COD coating thermal insulation structure
国防科学技术大学 光电科学与工程学院， 长沙 410073
从绝缘和机械强度两方面优化设计了一种应用于强流电子束二极管的陶瓷真空界面。首先，依据真空沿面闪络机理及其影响因素，针对外径220 mm的陶瓷板，应用ANSYS静电场模拟，通过对阴极电极形状和阳极外壳尺寸的调整，使得陶瓷沿面电场和阴、阳极三结合点场强均得到了有效控制。模拟结果显示: 陶瓷沿面电场分布均匀，阴、阳极三结合点场强小于30 kV/cm，电场线与陶瓷表面所成角度基本保持在45°; 其次，针对陶瓷与电极的约束结构，通过静力和瞬态冲击分析，确定了该陶瓷界面可承受的最大静压和冲击波最大峰压分别为4.8 MPa和60 MPa; 最后，在脉宽200 ns的脉冲功率驱动源上进行了实验研究，陶瓷真空界面平均绝缘场强达到44 kV/cm，二极管运行稳定，机械性能可靠，实验结果与理论设计相符。
强流电子束二极管 陶瓷 真空沿面闪络 绝缘结构 机械强度 high-current electron beam diode ceramics surface flashover insulation structure mechanical property 强激光与粒子束
2014, 26(4): 045028
西安交通大学 电力设备电气绝缘国家重点实验室, 西安 710049
提出了一种变插入层电导率和介电常数的三层(A-B-A)绝缘结构。分析了插入层(A)电导率和介电常数对三层绝缘结构真空-绝缘子-阴极三结合点处和真空-插入层绝缘子(A)-主绝缘子(B)三结合点处电场的影响, 结果发现通过控制插入层电导率和介电常数可以有效降低真空-绝缘子-阴极三结合点处的电场又不至于使真空-插入层绝缘子-主绝缘子三结合点处电场过高。考虑了介质表面带电的情况, 分析插入层介质表面带不同极性电荷对真空-绝缘子-阴极和真空-插入层绝缘子-主绝缘子两个三结合点电场分布的影响。估计了三层绝缘结构真空沿面闪络电压的变化趋势, 发现在插入层电导率或介电常数不断增大时, 真空沿面闪络电压会呈现先上升后下降, 最后趋于稳定。
惯性约束聚变 A-B-A绝缘结构 真空沿面闪络 三结合点 电场分布 表面带电 inertial confinement fusion A-B-A insulation structure surface flashover in vacuum triple junction electric field distribution charged surface
1 华侨大学信息科学与工程学院,福建 泉州 362021
2 韩国浦项科学大学,韩国 浦项 790-784
桌面毛细管快放电X射线激光实验装置,是研究高压大电流放电直接激励X射线激光放大技术的快脉冲发生器。其特点是电压高、电流大、脉冲陡、干扰强、空间小。常规绝缘结构的高压无感电阻测量系统难以满足其高电压脉冲测量的要求。研究了一种新型绝缘结构高压无感电阻电压测量传感器及两级分压测量系统,介绍了传感器的绝缘结构原理、测量系统的组成以及高电压测量结果,并从理论上验证和分析了测量系统的测量结果及相对误差。实验结果表明,新型绝缘结构高压无感电阻能同时具有较高电位梯度和较小电感的优点,设计的电压测量系统峰值误差小,抗干扰能力强,可以较好地满足毛细管快放电X射线激光实验装置中的高电压测量。
激光技术 高电压测量 电压传感器与测量系统 新型绝缘结构 高压无感电阻 X射线激光 毛细管快放电
