气体火花开关电极的溅射特性

电极烧蚀和颗粒溅射是影响气体火花开关绝缘性能和工作可靠性的主要因素之一,为进一步研究其电极烧蚀及颗粒溅射特性。利用充气式真空动态平台开展不同材料(Mo、WCu)电极间的大电流放电实验并利用扫描电镜进行分析。结果表明:无论作为阳极还是阴极,WCu在前500次放电过程中都比Mo更早出现烧蚀痕迹,甚至首次放电即产生4μm溅射颗粒;50次放电后,阴阳极间开始出现相互颗粒溅射,且分布范围随放电次数增加逐步扩大到距阴极孔边缘1 mm左右的区域。这表明采用电极烧蚀率作为衡量材料的耐烧蚀性能的单一指标是存在缺陷的,其无法排除电极间溅射颗粒质量的影响,而溅射颗粒由于其分布广、易脱落等特点成为影响开关绝缘性能的关键因素。     

不同批样本归一化处理方法

对所选取的不同批样本进行归一化处理后，就可以在较短的试验周期内获得较长寿命剖面上产品的可靠性数据。使可靠性评估工作变得可行，评估结果可信、合理。以高压开关管为例，介绍了不同批样本的归一化处理方法。     

脉冲放电回路电感的计算

脉冲功率技术广泛用于科学研究、军事、医学及工业等方面。脉冲放电电路为脉冲功率技术的主要研究对象,以高电压、大电流、高功率为特点。电路电感是脉冲放电电路的一个主要关注点,计算机仿真技术(CST)软件为快速计算电路电感提供了一种方法。根据导线间的磁场分布推导了导线电感的理论公式,分析了导线半径及导线间距对电感的影响;分析了基于脉冲放电电路电流波形迭代求解电路电感方法;最后利用CST建模计算了不同电路的电感。将CST计算电感与基于脉冲放电电路电流波形迭代求解的电感做对比,CST可用于辅助分析脉冲放电电路。     

高性能触发真空开关的研究综述

综述了目前国内外高性能触发真空开关的研究进展;归纳了触发真空开关的结构研究情况,按触发形式的不同将其分为沿面击穿型和场击穿型,按结构形式不同可将其分为多棒极型、磁延滞型、带辅助阴极型、长间隙型、触发真空灭弧室、棒状电极和圆筒状电极型;分析了触发真空开关的击穿机理研究情况;总结了触发真空开关的触发特性和导通特性等性能研究情况。     

电真空器件内部可移动多余物检测方法研究

腔体电真空器件内部可移动的多余物是引起元器件失效的原因之一,目前用于器件内部可移动多余物的常用检测手段是随机振动(SRT)和颗粒碰撞噪声检测(PIND)。对比两种检测方法对缺陷产品的检出率,给出比较合理的电真空器件可移动多余物的检测流程,以期尽可能地提高缺陷产品的检出率。     

三电极气体火花开关触发过程中的等离子体行为特性

三电极气体火花开关放电导通时的触发过程对其性能有着重要影响,而实验中发现某些三电极气体火花开关在触发过程中可能存在触发极与阴极和阳极几乎同时导通的问题,为了解释这种现象,利用PIC-MCC(网格粒子法耦合蒙特卡罗碰撞)程序建立了对应的三电极气体火花开关触发过程仿真模型,获得了电子、离子在触发过程中的时空分布演化特性及电场分布特性,阐明了触发过程中触发极与阴极、触发极与阳极形成等离子体通道的物理机理,分析了电场分布和绝缘体表面电荷累积效应等对触发过程中等离子体通道形成的影响,揭示了绝缘体表面二次电子发射等是导致触发极与阴极、触发极与阳极几乎同时形成等离子体通道的关键因素。这些都为进一步深入研究三电极气体火花开关,提高其工作性能奠定了坚实的基础。     

基于二维PIC-DSMC的微间隙气体放电等离子体演化过程研究

准确的理解微间隙气体放电中非平衡等离子随时间的演化过程对于设计气体开关、微电子及其它等离子体器件有着非常大的帮助。通过二维PIC-DSMC耦合算法模拟了一个大气压氮气环境下微间隙平板电极发生气体放电时电子及离子的运动演化过程,得到了气体放电过程中平板电极间电子和离子数密度分布随时间变化的趋势,讨论了阳极附近电子云的形成与演变、阴极附近存在的鞘层以及电子和离子的速度及温度分布,最后将模拟计算得到的击穿电压与帕邢曲线及相关实验结果进行了对比,为相关等离子体器件的进一步发展提供了理论基础。     

大电流放电条件下气体火花开关电性能研究

针对钼、钨铜合金和钨3种主电极材料的气体火花开关,进行大电流放电实验,研究气体火花开关电性能随放电次数的变化规律。结果表明,随放电次数增多,气体火花开关的击穿电压呈现逐渐下降趋势,下限工作电压逐渐升高;实验后开关电极表面形成了大量裂纹、烧蚀坑和突起等烧蚀特征。对比3种开关可知,在多次放电过程中钨开关的电性能较稳定,开关工作寿命最长;钼开关电性能参数波动较大,且开关在实验后期失效,开关寿命最短;钨铜合金开关的下限工作电压值偏高,且波动较大,击穿电压较稳定,开关寿命较长。因此可优先选用具有优异抗烧蚀性能的钨作为长寿命气体火花开关电极材料。