强激光与粒子束
2021, 33(6): 065001
强激光与粒子束
2021, 33(6): 065002
强激光与粒子束
2020, 32(2): 025011
1 西安交通大学 电气绝缘与电力设备国家重点实验室,西安 710049
2 西北核技术研究院 强脉冲辐射模拟与效应国家重点实验室,西安 710024
强电磁脉冲模拟装置中用于脉冲压缩的陡化电容器常采用电极与薄膜介质层叠的结构,其主要绝缘失效模式为沿面闪络。采用圆形平板电极,在SF6绝缘环境中和加载电压为前沿约30 ns的纳秒脉冲电压的条件下,实验研究了陡化电容器关键结构参数和气压对沿面闪络性能的影响。结果表明:(1)电极厚度、气隙和表面涂覆均不能明显改变层叠结构的沿面闪络电压;(2)气压可以提高层叠结构的沿面闪络性能,但是存在饱和趋势;(3)薄膜介质层数与沿面闪络电压近似线性比例关系;(4)增长薄膜介质伸出长度能显著提高沿面闪络电压。基于流注理论对上述结果进行了探讨,认为极不均匀场中,闪络起始主要由高场强区域决定,但是闪络通道的形成和发展主要由闪络路径上的背景电场决定,因此减小层叠结构三结合点处电场对闪络性能影响不大,但减小闪络通道发展路径上的背景电场,可以有效提高层叠结构的沿面闪络电压。
电磁脉冲模拟装置 陡化电容器 层叠结构 沿面闪络 流注 electromagnetic pulse generator peaking capacitor laminate structure flashover streamer 强激光与粒子束
2020, 32(2): 025017
1 中国工程物理研究院 流体物理研究所, 四川 绵阳 621900
2 中国工程物理研究院 脉冲功率科学与技术重点实验室, 四川 绵阳 621900
在对神龙二号加速器绝缘环进行耐压考核时发现, 感应腔中的绝缘支撑部件交联聚苯乙烯绝缘环在猝发多脉冲高压加载下出现的真空沿面闪络现象存在两种类型: 阴极始发的闪络击穿和阳极始发的闪络击穿。通过计算绝缘环的沿面电场分布、对比击穿电压波形与绝缘环表面闪络放电烧蚀痕迹, 结合小绝缘子样品实验结果对以上沿面击穿现象的机理进行了分析, 认为可能是绝缘环端面与电极面的配合问题引起了加速段与注入器绝缘环击穿现象的差异。
直线感应加速器 交联聚苯乙烯 绝缘环 真空沿面闪络 流注放电 linear induction accelerator cross-linked polystyrene insulator ring vacuum surface flashover streamer discharge 强激光与粒子束
2016, 28(9): 095101
1 西安交通大学 电力设备电气绝缘国家重点实验室, 西安 710049
2 中国卫星海上测控部, 江苏 江阴 214431
利用微机电系统(MEMS)工艺制备了5~40 μm间隙的金属铝薄膜电极,测取了不同间隙下施加纳秒方波脉冲时的击穿电压,得到击穿电压和平均场强随电极间隙的变化规律,研究了脉宽、极性对击穿电压的影响,结合击穿后微电极扫描电镜观察结果讨论了其击穿机理,并与相同试样在直流下的结果进行了对比。研究表明: 击穿电压随微间隙距离的增大而增大,击穿场强则随着间隙的增大迅速减小; 与直流同间隙的击穿电压相比,脉冲作用下的击穿电压并不像宏观尺度下那样高出很多; 试样击穿机理应为流注理论。在脉冲作用下,阳极出现了分层熔化现象,由于作用时间很短,阳极表面并未出现类似于直流击穿时留下的“坑洞”; 阴极则出现了溅射沉积现象,只是沉积物质相对较少。
微机电系统 纳秒脉冲 电气击穿 微间隙 流注理论 扫描电镜 micro-electro-mechanical system nanosecond pulse electrical breakdown micrometer gap streamer model scanning electron microscope
浙江大学能源清洁利用国家重点实验室, 浙江 杭州310027
流光在OH自由基的生成过程中起到重要作用。 为了研究流光与OH自由基之间的关系, 利用ICCD拍摄了线板式脉冲电晕放电反应器内流光的形成和发展过程, 着重研究了在反应器几何结构固定的情况下, 输入峰值电压对流光发展速度和流光在阴极板覆盖范围的影响。 实验表明在反应器不击穿的情况下, 输入峰值电压越大, 越有利于流光的发展, 因此生成的高能电子数量越多。 此外我们还利用发射光谱法测量了脉冲电晕放电反应器内OH自由基的二维分布特性, 并且与流光发展轨迹图对比。 OH自由基在放电电场中的分布特性是以电极线为中心向四周扩散, 浓度逐渐降低。 这个结论和流光在脉冲电晕放电反应器内的发展轨迹图相吻合。
脉冲电晕放电 流光 OH自由基 发射光谱 Pulsed corona discharge Streamer OH radicals Emission spectrum 光谱学与光谱分析
2011, 31(11): 2901
河北大学物理科学与技术学院, 保定 河北省 071002
在大气压条件下采用尖-尖电极放电系统得到了稳定的放电等离子体, 并应用发射光谱方法对放电等离子体进行了实验研究。等离子体发射光谱呈现连续谱背景迭加分立谱的形式。连续谱背景来源于放电等离子体内轫致辐射和复合辐射过程; 分立谱归属为N2 C3∏u →B3∏g , N+, N, O的荧光辐射。N+荧光辐射对应的上能级电子组态为2s22p(2P0)3p和2s22p(2P0)3d, 能级高度介于20 eV和23.6 eV之间。实验还结合时间分辨光谱技术, 对放电等离子体中N2(336.8 nm)、N+(500.5 nm)、N+(399.7 nm)荧光信号进行时间分辨测量。结果表明, N2(336.8 nm)荧光首先出现, N+(500.5 nm、399.7 nm)荧光同时产生, 且滞后N2(336.8 nm)荧光约25 ns。根据时间分辨测量结果和相关参考文献, 文章对放电等离子体中N+的生成通道进行了分析。
发射光谱 脉冲流光放电 时间分辨光谱
非线性光导半导体开关的快速导通过程总是伴有电流丝的形成,基于电流丝形成的雪崩碰撞引起的粒子束放电机制的假定,考虑到载流子寿命、光吸收深度、碰撞电离系数以及初始载流子浓度等因素的影响,从理论上分析了非线性光导开关雪崩导通的物理过程和导通特性,得到了一些与实验观测结果吻合得很好的结论,提出了一些有利于改善和控制非线性光导开关的工作特性的可行手段.
光控光电导半导体开关 丝状电流 锁定 雪崩碰撞引起的粒子束放电 饱和漂移速度 导通过程