基于统一流体模型的微放电数值仿真研究

数值仿真技术已发展成为气体放电领域的重要研究手段,常用于研究揭示某一具体放电形式的微观物理过程.本文介绍了气体放电的统一流体模型,包括粒子的连续性方程、能量守恒方程及泊松(Poisson)方程,考虑阴极电子发射(二次电子、热电子发射)、反应倍变与气体加热、阴极热传导等基本过程,可模拟得到包含盖革-米勒(Geiger-Müller)放电、汤森(Townsend)放电、辉光放电、电弧放电等各区域的完整伏安特性曲线.基于该模型,仿真得到的气体放电伏安特性曲线与已有文献结果一致,验证了该模型的正确性.在此基础上,对间距为400μm、气压分别为50和500 Torr(1 Torr≈133.322 Pa)的放电过程进行了具体研究,对比分析了不同气压条件下放电典型参量的分布特性.该模型实现了广域参数范围条件下的气体放电数值仿真,拓展了气体放电流体模型的应用范围,促进了对放电参数特性的系统性分析.

大功率弧光放电电源

本文主要论述了大功率弧光放电电源的工作原理及其制造过程。

开关型电涌保护器辉光弧光放电性能分析

针对电涌保护器辉光弧光放电性能的分析,有利于从辉光弧光放电角度解决开关型电涌保护器出现续流、雷电流泄放不及时等实际问题,从而更加安全可靠地选择和应用电涌保护器,但限于电涌保护器辉光弧光放电过程难以捕捉,对电涌保护器辉光弧光放电性能分析与实验并不多见。首先分析开关型电涌保护器辉光弧光放电性能各参数之间可能存在的逻辑关系;并通过试验分别测试开关型电涌保护器的辉光放电电压小于其点火电压及辉光放电持续时间、辉光弧光转换时间和电涌保护器泄放雷电流能力之间的关系;最后通过PSPICE仿真软件,验证理论的正确性和实验结果的有效性。

辉弧放电过渡区间靶电流密度对TiN薄膜结构及性能的影响

通过可调脉冲电源控制模式将气体放电伏安特性引至辉弧放电过渡区间,并在不同的电流密度条件下制备了TiN薄膜,采用XRD,SEM,TEM,纳米压痕仪与涂层附着力自动划痕仪等表征方法对比研究了辉弧放电过渡区间靶电流密度对薄膜组织结构、硬度及膜基结合强度的影响。结果表明,随着电流密度增大,镀料粒子由溅射环境的碰撞脱靶逐渐转变为碰撞增强热发射脱靶,具有更高密度、高离化、高能量的沉积粒子;薄膜由非晶态逐渐转变为晶态,具有更为良好的表面质量和致密程度,且薄膜的硬度、膜基结合力分别由13.4 GPa、2.4 N提高至24.7 GPa、21.6 N。