高压快速脉冲放电的脉冲特性控制的研究

高压(千伏级)快速(亚纳秒～纳秒)电脉冲为当前许多前沿学科和军事技术所迫切需要。本文在对亚纳秒脉冲放电特性进行了研究的基础上,综合研究了脉冲放电回路参量对输出脉冲特性的影响及高压快速的特点,提出了两种对输出高压快速脉冲特性参量控制的方法:1)改变亚纳秒脉冲放电管的阳级等效分布电容实现对高压快速脉冲宽度的控制,2)利用亚纳秒脉冲放电管的阳级等效分布电容、阴级等效分布电容、阴级等效分布电感的合理组合实现对高压快速脉冲的前沿和宽度的控制,从而得到了脉冲特性可控的高压快速脉冲源。

介质层厚度及其表面放电对指纹放电成像质量的影响

根据介质阻挡放电的原理,建立了介质阻挡放电人体指纹图像的提取装置.采用静态指纹提取方法,比较了3种不同厚度(0 1mm、0 2mm、0 3mm)介质层时指纹图像的清晰度.结果表明,随着介质层厚度的增加,放电空间的电场趋于均匀,导致指纹放电强度在空间均匀化,从而使指纹成像的分辨率下降.利用动态指纹提取方法观察到了手指在介质层表面产生的沿面放电现象.实验中观察到,金属圆柱体和长方体之间表面放电的长度是有限的,从而证实发生在纹脊之间的沿面放电并不会对图像分辨率产生较大的影响.研究结果表明,为提高指纹图像的清晰度,采用较薄的介质,使用纳秒脉冲放电技术降低沿面放电的程度,是十分必要的.

汞膜形变对亚ns脉冲放电管击穿电压的影响

为研究电源电压对亚纳秒脉冲放电管输出脉冲幅度的影响,建立了基于汞膜电极放电管和无汞放电管的高压亚纳秒脉冲发生器及其参数测试装置。实验中观测到汞膜电极放电管的输出脉冲幅度随电源电压增加而明显增加的现象,但无汞放电管的输出脉冲幅度与电源电压的关系并不明显;用显微镜观测到汞膜电极放电管汞膜形变的现象。用示波器测量2种放电管动态击穿电压的结果表明,只有汞膜电极放电管的动态击穿电压随电源电压的升高而明显上升,汞膜形变是影响汞膜电极放电管击穿电压的主要原因,而且汞膜形变滞后于充电过程。在此基础上,采用汞膜电极放电管,连续调节电源电压,实现了单独、连续地控制脉冲幅度。

伪火花放电开关的实验研究

设计了典型参数下的伪火花放电开关,进行了空气介质下的放电实验研究.测量了伪火花开关耐受电压与气压关系曲线,确定了产生伪火花放电的气压范围.研究表明,当间隙距离和孔径均为3mm时,开关的伪火花放电气压范围为4～29Pa.实验发现,在伪火花放电和普通辉光放电之间存在一气压阈值,在本文实验条件下,该点的气压为29Pa,此时开关放电电压为2kV.测得了单间隙伪火花开关耐受电压的上限值(40kV),并对此现象进行了理论分析.计算了开关的放电电流密度和电流上升陡度,当导通电流为93kA时,其电流密度大于1 7×104A/cm2,电流上升陡度大于7 8×1010A/s,反峰系数为90%.最后,分析了伪火花开关的设计要点与性能影响因素.

高压亚纳秒脉冲放电脉冲参量与放电管结构参量关系的研究

本文应用火花电阻公式和巴邢定理计算了由高压亚纳秒脉冲放电管产生的输出脉冲参量（脉冲幅值、脉冲前沿、脉冲宽度）与放电管结构参量（管内气压、电极间距）的关系，并讨论了亚纳秒脉冲放电的过程。计算与实验的一致性表明了该计算方法是可行的。

高压快速脉冲放电成像技术的实验研究

本文建立了一套高压快速脉冲放电成像系统，在该系统上，分别研究了脉冲持续时间和脉冲强度对成像清晰度的影响。研究结果表明，为获得清晰的放电成像，采用纳秒脉冲放电技术是关键。成像清晰度的提高，为脉冲放电成像技术在工程上的应用奠定了基础。

3维均匀场电极的自动设计

基于标准ACIS模型数据,利用Inventor VBA语言和B样条曲线对脉冲气体激光器中Ernst面型曲线进行逼近,并采用线性扩展法对Ernst面型电极实现了3维实体建模设计,设计结果可以直接导入An-sys进行3维电场有限元计算分析。通过对比不同坐标点数的Ernst曲线的误差情况,明确了导致电极边缘面型误差的原因,对于B样条逼近Ernst曲线上曲率较大的部分进行了局部密集采样,在提高模型文件中曲面面型精度的同时平衡了计算的速度,并对设计结果进行了Ansys有限元计算和初步分析。

小功率脉冲氙灯工艺和材料的研究

介绍了小功率脉冲氙灯的工作原理及制造方法,重点阐述了对小功率脉冲氙灯的生产工艺和材料的研究。

矩形玻璃放电管RF放电的研究

根据Ｈａｌ的放电模型讨论了ＲＦ高频放电辉光特性，对２ｍｍ×２．２５ｍｍ×７１ｍｍ矩形玻璃放电管ＲＦ放电中最佳匹配网络进行了实验研究，观察到放电辉光图纹，可作为ＲＦ激励波导激光器设计的依据。

过电压保护气体放电管

综述了过电压保护气体放电管的结构性能和原理，着重论述了放电管设计和大规模现代化生产的方法。同时，讲述了二电极放电管和三电极放电管的测试、试验及其应达到的主要标准。

脉冲放电的空心阴极灯光谱研究

在这篇报告中，我们研究了空心阴极灯脉冲放电条件下，铀、氖发射光谱的特征，并对其进行了定性的解释。另外，采用激光诱导荧光法测量了铀２３５二个能级的寿命。

类火花开关管

类火花放电是５０ 年代末期发现的一处低气压气体放电现象。利用这种放电现象制成的一种真空电子器件即类火花开关管，具有耐压高、功率大、电流上升速度快和重复频率高等特点。这种开关管可以替代闸流管、触发管、真空开关管和引燃管等器件，在高功率脉冲装置中应用，其效果良好。文中叙述了类火花放电的过程和特征、类火花开关管的特点、触发方式、种类及其结构特点。