基于几种常见的电极表面处理工艺，制作了外形一致、表面不同的砂纸打磨、羊毛抛光、金属电镀和非金属电镀四种同轴电极，对比了电极在微观下的形貌特点，通过实验研究了不同电极表面特性与甘油介质耐压的关系。搭建了基于晶闸管控制的空心脉冲变压器升压实验平台，最大输出电压500 kV，上升时间26 μs。实验结果表明: 四种电极的微观形貌存在较大差异，并引起了甘油击穿特性的不同，在相同充电电压条件下，甘油的平均击穿场强为210~260 kV/cm; 与使用常规的砂纸打磨电极相比，使用羊毛抛光、金属电镀、非金属电镀电极可分别使击穿场强提高14.51%，11.60%，19.67%，其中非金属电镀电极表面均匀程度远高于其他电极，最高击穿场强可达288 kV/cm，比对照组平均击穿场强提高33.09%。

针对甘油介质在形成线中的应用, 总结了甘油作为储能介质已开展的相关研究工作, 并在缩比的同轴电极试件中进行了电极表面、磁场、耐压极性、含气量等条件对甘油介质击穿特性影响的实验研究。搭建了基于晶闸管控制的空心脉冲变压器升压实验平台, 设计了浸没于脉冲磁场中的同轴电极击穿试件, 实验平台最大输出电压500 kV, 上升时间26 μs, 最大磁场1 T, 可通过控制晶闸管的先后触发使击穿过程发生于准稳衡磁场中, 并制作了外形一致、表面不同的砂纸打磨、羊毛抛光、金属电镀和非金属电镀四种电极。实验结果表明: 甘油的击穿是没有极性的; 1 T量级磁场对甘油介质的击穿特性无影响; 不同电极表面微观形貌差异较大, 使甘油介质具有不同的击穿特性, 说明甘油击穿在电极表面的过程具有较大影响; 充分的排气能减少甘油中直径较大的气泡, 减少概率性的低击穿场强, 击穿后产生的大量微小气泡会整体降低甘油的击穿阈值, 使甘油的平均击穿场强降低。

采用水介质同轴实验装置,改变电极表面的光滑程度,在μs级充电时进行水介质击穿实验,并对实验结果进行了分析和解释.结果表明:抛光电极表面可有效提高水介质耐高电压击穿能力;表面粗糙度为0.4～0.8 μm的抛光电极表面的击穿场强比表面粗糙度为1.6～3.2 μm的粗糙抛光电极表面,更符合Martin公式.电极表面光滑程度的改善,使阴极场致发射电流减弱进而击穿延迟时间变长,气泡也更难以附着在光滑的电极表面,从而可以提高水介质耐高电压击穿能力.

本文测定了哌啶在甲醇溶液中吸附在银电极表面的表面增强喇曼散射(SERS)光谱,及其随电位的变化,同时还测定了电极经不同氧化-还原循环(ORC)预处理时的SERS谱,对所得结果进行了分析比较,并进一步研究了非水体系和水体系SERS谱之间的关系.实验结果表明:哌啶在甲醇体系中比在水体系中SERS谱的增强因子要小,并且它们的SERS谱线随电位的变化也有一定的差别.