气体放电实验与帕邢定律

利用真空镀膜机的离子轰击装置研究了气体放电电压与气体压力的关系 .在保持气体放电电流不变的情况下 ,气体放电电压是气体压力的函数 .改变气体压力时 ,放电电压有一极小值 .

帕邢击穿特性及在空间高电压设计中的应用

空间飞行器中的高电压部件,在地面试验、发射和在轨工作过程中要经历复杂的环境条件。如果存在设计缺陷或试验不充分,很可能在某个环节发生打火放电甚至失效。帕邢(Paschen)法则是防止高压电路在低气压下放电设计的主要依据之一。文章简要介绍了空间环境特点,详细描述了各种环境条件、电极结构、电极材料、工作频率、PCB布线和组装工艺对帕邢击穿电压的影响,介绍了在空间高压设计和试验中预防和利用帕邢击穿的方法。

帕邢—巴克效应的简单处理

在强磁场中的单电子 (价电子 )原子 ,忽略电子的自旋—轨道相互作用 ,电子的自旋、轨道矢量分别绕外磁场作拉摩尔旋进而使能级分裂 。

正常塞曼效应与帕邢——巴克效应的作用机制浅析

本文从磁相互作用本质出发,分析比较了内磁作用与外磁作用的强度不同时磁效应。并指出磁约束的允许跃迁的正常塞曼效应与帕邢──巴克效应谱线特征的极相近一致是轨道角动量守恒的结果。

大型机载油箱电位分布与静电击穿仿真研究

低导电性的航空燃油在流经管路阀门等结构时会带有一定量的静电荷,这些静电荷最终会汇入燃油油箱。对于载油量较大的不规则飞机油箱,静电规律的数值计算与试验测量均不便展开。本文采用数值仿真软件COMSOL Multiphysics对油箱在充油过程中静电电位分布、静电放电电位和静电打火能进行仿真计算,并且对油位高度以及初始电荷密度对油箱静电放电及打火可能性的影响进行研究。通过计算充油过程中产生静电放电所需的最小击穿电压和产生静电带有的能量,对油箱内电位是否会引起静电击穿和引燃油箱内混合气体进行分析,为静电引起的油箱爆炸的风险评估提供了一种新思路。

微放电及其应用

微放电是放电通道被限制在一个很小空间区域内的气体放电,电极间隙或放电空间尺度一般为亚毫米以下量级。相比常规尺度放电,放电尺度的减小使得微放电具有很多独特性质,因而受到研究者的日益关注。一方面,微放电结构适合于微型化和平面化,可以应用于生物医学、微区电晕散热技术、微机电驱动系统、离子风机、静电流体加速器、气体传感器、离子源、液相放电加工工艺和漏电检测等诸多方面。另一方面,随着大规模集成电路、微电子工艺和微机电系统的迅速发展,电子元件的集成度越来越高,导体电极本身的尺寸和导体之间的间隙大大降低,小电压可以在微电极间隙产生很强的电场,从而造成低电压击穿,成为微电子产品、火工品和电力系统的安全危害源之一。文章对微放电的研究历史、基本原理、击穿与放电特性、稳定性进行了综述,介绍了电晕微放电、微空心阴极放电、DBD微放电、毛细管放电等不同的微放电结构,并从ESD和安全防护、力学效应、光学效应、电学效应、化学与生物医学效应5个方面对微放电近年来的应用研究进展进行了总结。

共面型介质阻挡放电的击穿特性

利用拉普拉斯方程求出共面型介质阻挡放电单元电势分布的解析解,结合汤生放电理论,研究了共面 型放电单元的结构参数对其击穿特性的影响． 结果表明,介质表面的二次电子发射系数、沿面电极间隙、电极 长度、介质层等因素对共面型介质阻挡放电的击穿电压和击穿路径的位置都有一定影响．合理选择共面型介质 阻挡放电的结构参数,可以获得较低的击穿电压和所需的放电模式．

PDP单元寻址期放电特性的研究

本文基于帕邢定律,采用数值模拟的方法,计算了放电单元内,沿不同放电路径着火电压的分布情况。结合流体模型,研究了寻址期ACCPDP中X电极偏压,对寻址放电以及壁电荷积累的影响。模拟结果表明,寻址期间,在ACCPDP的X电极加一定的正偏压(VX),能达到较好的壁电荷积累,从而降低维持期工作电压。在理论计算的基础上,本文基于气体放电相似性定律,设计和制作了ACCPDP放大单元。拍摄了ACCPDP寻址放电过程,并研究了不同VX偏压对于寻址放电影响。实验得到的放电过程中光发射分布,也间接证明了模拟结果的正确性。

空气中微波击穿电场的计算

本文采用扩散控制的微波击穿模型,计算了低气压空气的微波击穿电场。为获得简单而直观的计算方法,利用了直流场中的气体放电基本参量,给出了微波击穿电场的计算过程。通过合理的数学处理,推导出计算微波击穿电场的简单公式。计算结果显示,微波击穿电场与气压的关系呈现出典型的帕邢曲线,即在某个气压时击穿电场最小。最低击穿电场及其对应的气压,也以简单公式的形式在文中给出。用简单公式计算出的击穿电场与文献的实验结果基本符合,表明简单公式是正确的。在此基础上,探讨了影响击穿电场的因素。结果表明,等效直流电场和电子平均温度均与微波频率无关,它们均是气压与特征扩散长度乘积的函数。微波击穿电场并不是气压与特征扩散长度乘积的函数,而是分别受气压、微波频率、特征扩散长度的影响。频率越高,击穿电场越大。特征扩散长度越大,击穿场强越小。

印制电路板低气压条件下的耐电压测试

文章简要介绍了低气压条件下对一组印制电路板(PCB)实验样品的耐电压测试情况,总结了在低气压条件下印制板的耐压性能与气压、温度条件的内在关系。

空间高压绝缘降额系数的确定

高压部件在卫星载荷中具有举足轻重的地位(如TWTA),降额是提高设计可靠性的有效措施。简要介绍了空间高压绝缘的特点和失效模式,详细分析了工作状态对空间高压部件绝缘性能的影响,通过对试验数据的综合分析,得出了高压设计中厚度、频率、温度、寿命、辐照和真空度对绝缘强度的降额系数。同时,详细梳理了空间高压绝缘的降额设计方法。

新型PDP放电单元着火特性的研究

采用数值方法 ,研究了新型荫罩式PDP(SM PDP)放电单元的着火特性 ,并与传统表面放电式PDP(ACC PDP)作了比较。计算了沿不同放电路径下的气体着火电压 ,讨论并分析了两种结构中 ,某些结构参数的变化对于着火特性的影响。模拟发现 ,SM PDP单元的着火电压要低于ACC PDP ,且在两种结构中 ,电极间距、放电空间大小、介质层对着火电压的影响程度也有一些不同。

氢气直流放电的等离子体数值模拟研究

针对低气压、弱电离条件下的氢气放电,建立了二维直流放电模型,建模中修正了有关文献中边界条件的不足,在阴极处,引入了金属电子溢出功和二次电子发射系数来表征电子与离子密度之间的关系;同时由动理论表征了电子能量的分布,依据双流体理论,以作者所分析确定的主要影响低气压、弱电离条件下氢气放电的11种碰撞反应为基础,进行了模拟计算。得出了迁移率、极间距和最小击穿电压间的对应关系,并将模拟曲线与标准的帕邢曲线进行了对比,得到了吻合的结果。

低气压直流辉光等离子体实验装置

介绍了低气压下直流辉光放电等离子体的实验装置,该装置具有结构合理、调节方便、测量参数多等特点,可在其上开展等离子体参数测量、等离子体激发机理研究等多项教学实验。

低压气体放电特性平台设计及实验技巧分析

设计了低气压气体放电等离子体综合实验平台,利用该平台可以开展气体直流击穿特性、气体放电伏安特性和等离子体基本参数静电探针诊断等系列实验项目的演示和教学。针对气体击穿特性实验平台的设计和实验方法,结合开展低气压气体直流击穿特性实验教学内容,介绍了平台的设计技巧、实验教学所需准备、课堂组织和实验技巧,分析了教学实施过程遇到的问题,提出了解决方案。教学实践表明,安全问题、气体击穿临界点的判定、首次测量气压点的选择、实验数据点的分布与拟合是课程顺利开展的关键因素。

金属颗粒对高空放电特性影响的实验研究

飞机供电系统的高电压、大容量、小型化发展趋势和复杂、恶劣的工作环境,导致系统内部发生局部电晕或间隙击穿放电的可能性大大增加。为了分析飞机供电系统中复杂环境下的放电特性及影响因素,实验研究了低气压、小间距及金属颗粒存在的情况下空气间隙的击穿特性。利用铝箔片模拟供电系统中可能存在的金属颗粒,开展了不同气压和间距下的击穿放电实验,采用高速相机记录金属颗粒的运动过程,并对结果进行分析和讨论。研究结果表明:存在一个临界气压值,当气压低于该值时,金属颗粒的存在对空气间隙的击穿特性基本没有影响;当气压高于该值时,金属颗粒在电场作用下的运动会导致空气间隙的击穿电压明显降低,并稳定在一个较小的电压值附近。

氢原子光谱的五步进展

光谱是研究物质微观结构的途径之一.本文叙述了氢原子光谱的五步进展:即玻耳的氢原子理论;索末菲对玻耳理论的扩展;海森堡的量子力学推导;狄拉克的相对论量子力学的结果;兰姆位移,量子电对力学对氢原子光谱的描述.从而不断加深对氢原子内部结构状态的认识.

原子光谱中磁场强弱的概念分析及其量级估算

本文针对目前原子物理教材中对磁场强弱的一些模糊提法，明确指出原子光谱中的外磁场的“强”与“弱”，是与原子内部某个磁相互作用强度相比较而言的；详细分析了塞曼效应过渡到帕邢－巴克效应和超精细结构的塞曼效应过渡到巴克－古德斯密特效应的物理机制，并对相应外磁场的量级作了估算，量级与实验结果基本符合．

微波冻干过程中击穿放电的因素分析及改进措施

介绍微波冻干中击穿放电和原理分析,针对一些主要的问题提出了一种复合式冻干仓结构的微波冻干装置,并与旧有的微波冻干设备进行实验对比,实验证明:在微波冻干装置中采用复合式冻干仓结构,可以显著地降低击穿放电概率,使装置连续稳定运行。