H2O吸附对Cu表面二次电子发射特性的影响

H₂O吸附引起的二次电子发射增强是导致真空微波器件与设备异常放电的关键因素。为了研究H₂O吸附对金属表面二次电子发射特性的影响规律,该文考虑电子-H₂O分子碰撞的7种散射类型,采用Monte Carlo方法模拟电子-H₂O吸附分子的散射过程,同时考虑功函数变化对电子出射概率的影响,建立了一种H₂O吸附Cu表面的二次电子发射模型,统计二次电子的最终状态,并对二次电子发射系数(secondary electron yield,SEY)和二次电子能谱(secondary electron spectrum,SES)的变化规律进行分析。结果表明,H₂O吸附能够降低表面功函数,且产生更多电离电子,导致SEY增大;但当吸附厚度大于100 nm时,SEY不再继续增大,这是由于吸附层较厚时,电子无法进入Cu基底,仅在吸附层内散射。SES的谱峰随着吸附厚度的增加而增强,表明H₂O能够促使更多的低能电子出射,这是造成二次电子发射增强的重要因素。该文的模型...     

不同掺杂对可加工陶瓷二次电子发射及沿面闪络特性的影响

固体绝缘材料的表面特性极大地影响着其真空沿面闪络特性,长期以来这一现象极大地制约着真空绝缘系统的整体性能,限制了高压电真空设备的发展进程.本文针对一种具有良好加工性能及表面耐电特性的低熔点可加工微晶玻璃陶瓷引入真空绝缘的背景,在不明显降低可加工性能的前提下,通过在可加工陶瓷原材料内掺杂不同的低二次电子发射系数金属氧化物...     

金属材料二次电子发射系数的复合半经验模型

二次电子发射模型的精度对精确预测空间大功率微波部件微放电阈值有很大影响。针对现有二次电子发射唯象模型的不足,采用分段函数的思想建立了一种计算金属材料二次电子发射系数(secondary electron yield, SEY)的复合半经验模型。该模型以Vaughan模型计算入射能量E_ppm(二次电子发射系数最大值所对应的入射电子能量)时材料的二次电子发射系数,以文中建立的半经验模型计算入射能量E_p≥E_pm时材料的二次电子发射系数,并利用钼和银两种材料二次电子发射系数的测试结果对复合半经验模型进行了验证。模拟结果表明,复合半经验模型能够对溅射清洗前后及不同入射极角条件下的SEY进行精确表征,相对误差的平均值和均方差明显低于Vaughan模型和半经验模型,且在不同入射极角条件下该模型具有较好的稳定性,在很大程度上提高了二次电子发射模型与实验数据拟合的准确性。该模型有望应用于空间大功率微波部件的微放电功率阈值的模拟。     

霍尔推力器变电压下电子能量平衡机制

在磁场不变的情况下,随着霍尔(Hall)推力器放电电压的提高,其通道内的最大电子温度会在一定的电压区间内出现"饱和"现象。为进一步理解这一现象,在完成了变电压不变磁场PIC(Particle in cell)模拟的基础上,首先分析了电子能量的平衡机制的构成要素和最大电子温度的影响因素,进而对各个影响因素在变电压下的变化趋势进行了研究。结果显示:最大电子温度点上游区域的电场加热效应是最大电子温度变化的主导因素,而上游区域的电子与壁面碰撞效应对最大电子温度的变化起到一定的调节作用。在高电压下,由于磁场无法有效束缚电子,上游区域的电子数密度急剧降低,导致电子壁面碰撞能量损失大幅降低,使得碰撞损失对最大电子温度的影响变得较为微弱。进一步指出了磁场在霍尔推力器变电压运行中的核心地位,并提出了高电压放电优化的2个方向:增大放电磁场以及更换二次电子发射系数更高的陶瓷壁面。     

基于电子发射原理的场击穿型真空触发开关

真空触发开关（TriggeredVacuumSwitch,TVs）以其动作迅速、介质恢复快、体积小、触发系统灵活以及结构简单等优点,成为脉冲功率技术中的一种重要的控制器件。针对一种场击穿型TVS的开通原理,建立了电子发射模型。一方面是触发极电子发射的宏观特性,包括预击穿现象、击穿电压和发射电子电流等;另一方面是触发间隙里初始等离子体的内在微观特性,包括带电粒子的产生、增长和运动迁移特性。利用高速摄像技术,捕获部分TVS起弧的图像,直观地展示了初始等离子体的发展过程。     

基于本地量的振荡解列装置原理研究

该文对基于本地量的振荡解列装置进行了研究,通过对电力系统异步运行状态的分析,提出了利用阻抗角的变化时序及功率变化过零点时的电压为最低值为检测失步状态,通过最小测量阻抗判别振荡中心是否在本线路上,通过检测失步周期数实现振荡解列装置的配合。同时给出了装置的实现框图,并通过算例验证了判据的正确性。     

用改进的蒙特卡罗法模拟SF6和CO2混合气体电子崩参数

为了提高蒙特卡罗运行速度,在其仿真气体中电子崩运动时,对每一种碰撞过程都预先设定了一个频率上限,使得在仿真的每个时间段,仅仅需要计算一个碰撞截面来继续仿真.在E/N为272.83～364.51Td(1Td = 10?17Vcm2)的场强范围内,仿真了SF6和CO2混合气体中的电子崩发展,求出了有效电离系数,漂移速度和临界场强.计算结果和实验数据显示极好的一致性,验证了该方法的正确性.     

故障解列装置应用原理的探讨

针对电力系统中不同的运行方式,装设不同原理的自动装置可以满足不同的运行需要。在主送电源线路发生瞬时性故障时,依靠故障解列装置动作跳开接入终端变电所的小电源开关,以满足大系统侧检无压重合闸的需要。     

故障解列装置应用原理的探讨

针对电力系统中不同的运行方式,装设不同原理的自动装置可以满足不同的运行需要.在主送电源线路发生瞬时性故障时,依靠故障解列装置动作跳开接入终端变电所的小电源开关,以满足大系统侧检无压重合闸的需要.     

电力系统振荡解列原理的分析与研究

分析了电网振荡时各电气量的变化规律,介绍了基于不同电气量变化规律的电网振荡解列判据,并从间接反映功角、直接测量功角和能量原理的反映三个方面对它们进行了分类,深入分析了各种判据的特点和适用范围.在此基础上对部分判据进行了改进,提出了基于有功功率变化量的新型解列判据.最后针对大型复杂电网提出了设计电网解列新判据应注意的问题和解列发展的方向.     

真空绝缘子结构优化设计的理论和方法

根据二次电子发射崩(SEEA)理论,综述了真空绝缘子的绝缘介质材料、几何形状和电极结构对绝缘子沿面闪络的影响和机理过程,以及从这三方面优化设计真空绝缘子以提高其沿面闪络电压的方法。     

Low‐Energy Electron Beam Induced Charging and Secondary Electron Emission Properties of FEP Film Used on Satellite Surfaces

Many kinds of insulating materials are used outside a spacecraft. They include FEP films, polyimide films, and so on, and are used as thermal control materials. These materials are exposed to a charged‐particle environment around the spacecraft. Thus then become charged due to charged particles, especially electrons. It has been pointed out that charging of these materials is likely to cause discharges on the surfaces. From this viewpoint, we investigated the charging potential characteristics of 127‐μm‐thick FEP film, a typical thermal control material, by exposing it to electron irradiation at various energies below 20 keV. In the dependence of the charging potential on the electron energy, we found that the electron energy at which no charge‐up occurs is about 2.7 keV. This appears to be the energy at the which secondary electron emission yield becomes unity. This indicates that electron irradiation of FEP film with energies lower than 2.7 keV induces positive charging. From the charge decay characteristics after electron irradiation, the volume resistivity of the film was also obtained as a function of the electric fields in the bulk of the FEP film.     

多层高梯度绝缘技术研究

真空中沿面闪络现象是制约真空设备耐压强度的一个重要因素,采用多层高梯度绝缘技术,比传统绝缘结构能显著提高击穿场强。介绍了该技术的研究现状,并从真空沿面闪络的二次电子崩理论入手,分析该结构对闪络过程的影响。同时,从小间隙串联的模型以及对外加电场的影响两方面,解释了多层高梯度绝缘结构可以提高绝缘性能的原因,它与公开的实验现象和结论也比较符合。     

碳化工艺对磁控管电子发射的影响

本文详细介绍了磁控管阴极碳化工艺，分析了碳化工艺的好坏对磁控管电子发射的影响；根据分析结果，对碳化工艺进行了改进，并对改进后新工艺的效果进行了验证。结果表明，工艺改进前碳化率波动范围相对较大，在9．50％-15．97％之间，工艺改进后为10．0％-12．3％，波动范围小，碳化率更稳定，一致性较好。     

Pyroelectric Electron Emission Behaviors of Congruent and Stoichiometric Lithium Niobate Single Crystals

Pyroelectric electron emission current measurements and current distribution collecting were performed on congruent and stoichiometric lithium niobate single crystals. Electron emission behaviors were found to be gap distance (crystal-detector) dependent. For small gaps, in both crystal compositions, emission was accompanied by a partial superficial domain inversion, triggered by surface plasma ignition. For large gaps (> 2 mm) in congruent single crystals the emission was activated by a true pyroelectric effect.     

高阈值场发射屏蔽材料电性能实验研究

高域值场发射屏蔽材料为采用特殊工艺在不锈钢等金属材料表面覆盖一层绝缘薄膜,使金属表面的场致电子发射域值提高,有效防止金属材料表面局部场强过高导致电击穿的现象发生。为了检验和测试该屏蔽材料的实际性能,设计了屏蔽材料场发射域值的测试方案,采用电流测量方法判断经过屏蔽材料处理后的阴极头是否有电子发射,并通过阴极头的电压测试确定阴极头发射电子时的电压,通过数值模拟计算确定阴极头的发射域值。构建了实验测试平台,采用1 MV/100 kA电子加速器作为高压脉冲功率源,以平面二极管作为负载,二极管阴极头为实验样品。实验中分别测试了普通不锈钢阴极头的场发射域值和经过屏蔽材料处理后阴极头场发射域值,结果表明,普通不锈钢阴极头的场发射域值在450 kV/cm附近,而经过特殊工艺处理后的阴极头场发射域值在630 kV/cm附近,场发射域值约提高40%。     

基于免疫遗传算法的环境经济负荷调度

介绍以目标函数为抗原,以问题解为抗体,利用进化策略进行群体更新的免疫遗传算法。讨论环境经济负荷调度多目标函数优化问题,给出利用免疫遗传算法解决这一问题的主要步骤。利用一个含有5个电力生产单元的燃煤电力系统模型验证了该算法的可行性和有效性。并与遗传算法和Hop fie ld神经网络进行比较分析,证实了该算法解决该类问题的优化性和快速收敛性。     

基于DDS技术的电磁声发射涡流加载电源

电磁声发射技术是一种新型的无损检测技术,通过对导电部件进行电磁加载产生洛仑兹力,进而激发声发射效应,并通过这个效应来进行无损检测。传统的电磁声发射技术使用电极直接加载的方式引入电磁激励,存在激励电流过高、加载不方便等缺点。本文使用电磁线圈引入电磁激励,利用电磁线圈激发的瞬时电磁场加载在缺陷处,激发缺陷自身产生声发射信号,以提高对金属薄板中微细缺陷的检测能力。针对电磁声发射技术要求电源的输出功率较大、输出脉冲数可以调整并且电路的输出频率变化较大的特点,本文设计了一种基于直接数字频率合成技术的新型涡流激励电源。该电源主要包括信号产生、功率放大、串联谐振三部分,其中控制电路为核心部分。实验结果证明,该系统工作稳定,参数调节方便,能够满足电磁声发射检测对激励源提出的要求。     

基于雪崩三极管的高重频高压纳秒脉冲产生方法综述

激发大气压脉冲等离子体通常对施加脉冲的要求是k V级幅值、ns级前沿和宽度、k Hz级重复频率,尤其要求脉冲前沿和宽度尽量小,雪崩三极管脉冲产生电路非常适合于这样的要求。本文综述了基于雪崩三极管的脉冲产生方法。首先介绍了雪崩三极管的基本原理和研究概况,进而介绍了多管串联电路、多级Marx电路、多管并联电路以及脉冲截断电路四种典型电路结构的研究现状,分析了各电路的性能特点,并以多级Marx电路为例理论分析了影响输出脉冲幅值、前沿、后沿、脉宽、重复频率、效率和稳定性等参数的关键因素。最后介绍了多管串联Marx电路、多管并联Marx电路以及多路Marx并联电路三种组合型脉冲产生电路的研究进展,并对基本原理进行了分析。