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
中国科学院上海应用物理研究所 上海光源,上海 201204
为了提高同步辐射红外光源的光子通量和亮度以及改善光学元件的热稳定性,同步辐射光源现多采用恒流注束(Top-Up)模式,以保持储存环内部束流的稳定.在增强器向储存环注束时,储存环电流的瞬时起伏及电子束团位置的变动等会使同步辐射红外线站所用红外傅立叶变换(FTIR)光谱仪所采的干涉图上出现较大的波动,形成噪声；本文根据该噪声的特点,以及全域中值滤波算法处理该类型的噪声的不足,提出使用区域中值滤波算法对红外谱学线站使用的FTIR光谱仪所采的干涉图进行预处理,以消除由Top-Up模式引入的噪声的影响；并根据该型噪声的特点和区域中值滤波算法的处理过程,设计了一套去除由Top-Up模式引入的同步辐射红外谱学噪声的流程,使该区域中值滤波算法的处理过程无需人工干预；使用该区域中值滤波算法对具有该型噪声的干涉图进行了降噪处理,计算结果表明：使用该滤波算法可消除由Top-Up模式引入噪声的影响,提升Top-Up模式下所采光谱的信噪比.
同步辐射红外光源 恒流注束 噪声消除技术 区域中值滤波 synchrotron radiation infrared source constant current injection elimination technology of noise zone median filtering
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
中国工程物理研究院 流体物理研究所,四川 绵阳 621900
利用多脉冲实验平台分别对尼龙与交联聚苯乙烯两种绝缘材料在单脉冲与三脉冲两种不同加载条件下的绝缘特性差异进行初步研究,得到了两种绝缘材料在不同加载条件下沿面闪络场强的统计平均值,结合实验现象对所得实验结果做出了初步分析。通过进行单脉冲与三脉冲加载条件下材料沿面闪络场强的对比实验,为新型绝缘器件设计中相关参数的确定提供了实验依据。
沿面闪络 正流注 重复频率 微弱击穿 电荷积累 surface flashover positive affluxion repetitive frequency feeble breakdown charge accumulation
