静电放电参数对电极速度的相关性与机理分析

同步测量了带电人体手握金属小棒电极放电电流的参数和电极运动速度.金属小棒电极与靶电极相撞时的速度对放电电流参数(放电电流峰值、放电电流时间变化率的峰值、火花放电的弧长)的影响,用统计软件SPSS进行了考察,获得了在不同人体电压情况下小棒电极运动速度与放电参数的相关系数.结果表明:充电电压为0.3kV时,放电参数与电极运动速度无关.充电电压为0.5kV及其以上电压时,电极运动速度与放电电流峰值、电流最大上升斜率有极强的正相关性;与放电火花弧长有极强的负相关性.电极向靶的快速接近改变放电间隙的空气压强,改变间隙两端的电场强度,从而引起放电参数的显著变化.     

非接触静电放电测试低重复特性分析研究

基于自主研发的新型测试系统,对小间隙静电放电(Electrostatic Discharge,ESD)中电极移动速度和气体压强引起放电参数的低重复离散特性进行探讨.新型测试系统采用机电一体化设计,解决了带电体与受电体高速相向运动与避免强烈撞击损坏仪器的难题,并实现对多种影响因素的有效测量.用新型测试系统测量了气体压强变化和向放电靶移动电极速度等放电参数.静电放电模拟器移动距离控制在(10～40 cm)的范围.电极移动速度变化(v)为14 cm/s,则放电电流峰值改变(J)达到0.5A,空气压强变化对放电电流最高峰值的影响十分明显,压强变化(p)为0.06个大气压时,则峰值电流变化(D为0.5A,证明了电极移动速度和空气压强对放电参数产生的影响;对放电参数受电极移动速度和气体压强变化而出现显著差异的可能机制给出了初步分析.     

小间隙静电放电中的电极移动速度效应研究

分析已发表的静电放电研究文献,设计了电极移动速度效应测试仪。该新型测试系统通过独特的机电一体化设计,为带电电极既要高速向靶运动放电以研究快速移动速度对放电结果的影响,又要避免二者可能产生强烈碰撞损坏仪器,就静电放电领域长期困扰研究者的难题提供了解决方案。对电极移动速度效应用模型方法和流体动力学理论进行了分析推导,将Townsend放电理论结合小间隙放电模型给出气体压强影响放电电流结果的算法。基于电极移动速度效应测试仪的功能和数据,对所提出的理论分析结果和算法进行了初步验证和讨论。     

电晕风干燥实验的研究

在自制的电晕风干燥装置上,对水进行了干燥实验.通过改变放电间隙、针状电极的数目和放电电压,对影响电晕风干燥速率的因素做了初步的研究.实验结果表明:放电间隙越小,针状电极数目越多,输出电压越高,干燥速度越快.在此基础上,又对土豆片进行了干燥试验.     

表面放电AC—PDP放电特性的数值模拟

给出一种数值模拟的方法,来研究表明放电型AC－PDP的放电单元结构参数对着火电压的影响。通过这种方法,研究了放电单元结构参数,如放电间隙宽度、电极宽度、障壁高度、绝缘介质层厚度、介质层的介电常数以及寻直电极偏压等对着火电压的影响。所得结果有助于优化表面放电AC－PDP放电单元的结构设计。     

在小间隙放电中用Bernoulli定理分析电极移动速度效应

小间隙静电放电中电极移动速度对放电参数影响的内部因素,是受到很多研究者关心的问题.通过对实验数据的系统分析,应用流体力学中Bernoulli定律,对放电参数电极速度效应的内部原因,提出了较好的理论解释.电极的快速运动速度造成了放电间隙气体压强的下降,从而加速了载流子从电极到靶的运动过程,进而明显改变了放电参数的数值.初步的数值计算表明,表面过程因电极快速移动得到了加强.这对于电极移动速度效应进一步的研究,给出了一种较为明确的方向.     

基于神经网络电极移动速度影响放电参数分析

结合小间隙放电的双过程模型[1],探讨电极移动引起的气体压强变化和场强变化对放电间隙内部相关因子的影响[2],进而分析电极移动速度对放电参数的影响.基于静电放电电极移动速度效应检测仪,不断改变电极移动速度,反复多次进行放电实验,统计试验数据,然后利用神经网络进行仿真分析,探究电极移动速度与放电参数之间的相关性.结果表明:电极移动速度与放电电流峰值、平均上升速度之间具有正的线性相关性,与平均下降速度间具有负的线性相关性.研究结果对于探寻非接触式静电放电的规律和静电放电标准的制定,有一定的参考价值.     

电极移动速度效应的空气动力学分析

基于空气动力学原理解释了电极向靶运动过程中放电间隙形成局部低真空的机理.结合小间隙放电的双过程模型, 初步阐释了气体压强变化对放电间隙内部相关电参量的影响机理, 进而分析电极速度对放电参数的影响.基于我们团队自主研制的电极移动速度效应检测仪,进行反复实验, 对大量的试验数据进行仿真分析, 探索小间隙静电放电过程中放电参数对电极移动速度的依赖性.结果表明:电极移动速度与放电电流峰值、放电电流脉冲上升速度, 具有高度的正相关性; 与放电电流脉冲下降速度具有高度的负相关性.研究结果对于推进非接触静电放电测试标准的提出具有一定的参考意义.     

复合形法在PDP计算机仿真中的应用

采用复合形算法建立数学模型,以PDP三维模拟仿真软件为基础,以PDP放电效率为目标函数,以扫描电极宽度、氙气比例、气体压强和驱动电压为搜索变量,进行最优化设计来提高单元的放电效率.模拟结果表明:搜索变量坐标为(80,15,498,230)时,即扫描电极宽度、氙气比例、气体压强及维持电压分别为80 μm、15%、6.6×104Pa和230 V时,对应的放电效率取得最大值11.0%,比搜索变量坐标为(160,5,310,210)初始复合形时的放电效率提高一倍多,且真空紫外辐射能量也比初始复合形时增加79%.模拟结果表明采用复合形算法可以得出影响PDP放电性能的各因素的最优化组合,使PDP单元的放电效率和放电强度都大幅提高.     

用于离子激光器的容性耦合射频放电理论研究

为了对高电流下的容性耦合射频(CCRF)放电有清晰的了解,我们建立了CCRF放电的自洽模型,研究了CCRF放电的放电特性和从低电流向高电流模式的转变规律.利用两电子组模型,结合流体模型自洽地研究了射频放电中放电参量与射频电压之间的变化关系.研究表明,在不考虑电极的γ过程时,射频放电的参量基本上随射频电压线性变化,没有出现转变迹像,而当考虑电极的γ过程后,射频放电明显出现两个不同的运行区域,对应于射频放电的低电流α区和高电流γ区.当射频放电出现转变后,传导电流密度和等离子体密度大幅度升高,鞘层电场增强,鞘层宽度明显减小,等离子体电场也减小.在γ放电下,快电子的电离速率分布主要在放电中心区且比较均匀,说明快电子在电极鞘层间形成了振荡,因此放电类似于空心阴极放电.(PC11)     

Voltage dependence property of parameters for human body discharge in air through a small metal rod

Discharge parameters are measured and calculated in electrostatic discharge （ESD） from charged human body through a small moving handheld metal rod. Correlation study has been performed on discharge parameters with charge voltage as well as approach speed. At charge voltage 800 V, difference of discharge parameters caused by fast and slow approach speed of electrode is found to reach extreme values. To explore the reason for this special case, an analysis with a short-gap ESD model is carried out.     

Correlation investigation between contact approach speed of handheld metal rod and discharge parameters from charged human body

Characteristic measurement of contact discharge currents are made through a hand-held metal rod from charged human body. Correlation coefficients are obtained, through Statistic Package for Social Science （SPSS）, for various charge voltages, which is based on the effect test of electrode contact approach speeds on discharge current parameters of current peaks, maximum rising slope and spark lengths. Discharge parameters at charge voltage 300V are independent on approach speed. For charge voltages equal to and higher than 500V, the contact approach speed has strong positive correlation with discharge parameters of the peak current and the maximum rising slope, whereas has strong negative correlation with the spark length.     

准分子激光放电回路的研究

对高压放电泵浦的准分子激光放电回路进行了探讨。运用等效电路方法，给出了准分子激光工作气体在击穿放电前后的电路变化规律，同时分析了能量转移效率与回路参数之间的关系，这为设计高效率和稳定可靠的准分子放电回路提供了理论上的参考依据。     

射频激励平板CO2激光器放电机理的理论研究

本文以气体放电理论为基础，利用简化模型推导出射频激励平板CO2激光器气体放电击穿电压的数学关系式，指出影响激光气体放电击穿的几个物理参量。通过对激光气体放电进行数值模拟，得出放电等离子体电压－电流密度特性曲线，讨论了影响该曲线的物理因素，描述了放电等离子体的物理结构模型。把理论结论与相关实验测试结果比较，二者符合一致。     

微空心阴极放电作大体积辉光放电电子源的模拟研究

基于MATLAB与VC 混合语言，采用Monte Carlo模拟对高气压下亚毫米级微空心阴极放电(MHCD)在第三电极牵引下电子的运动过程进行了研究，计算出不同电压、不同的尺寸结构下，电子的空间分布和被牵引出MHCD的电子能量分布。从理论上分析了MHCD结构要求，以及电压等参量对出射电子的能量分布影响。     

BP神经网络预测电极速度影响放电参数分析

文中结合小间隙放电的双过程模型,探讨电极移动引起放电场强和压强的变化对放电间隙内部相关因子的影响。文中同时利用BP神经网络预测分析电极移动速度对放电参数的影响。基于静电放电电极移动速度效应检测仪,不断改变电极移动速度,反复多次进行放电实验并统计试验数据。利用BP神经网络对已测实验数据进行训练、学习,从而预测不同速度与压强下对应的电流上升时间和峰值电流大小。实验结果表明,放电电流的上升时间与电极移动速度不存在相关性。根据新方法预测出的不同速度下的峰值电流和实际大小相比准确率更高。研究结果对探寻非接触式静电放电的规律和制定静电放电标准有一定的参考价值。     

高重复率TEA CO2激光器放电特性研究

本文介绍一种用于TEA CO2激光器的倍压电路和放电过程，对放电参数作了理论计算，给出了激光器运转时的E/N值和气体放电的电阻特性，并将理论模型与实验结果作了比较。     

磁约束脉冲放电电路分析

在已进行的实验研究的基础上,对所设计的磁约束脉冲放电电路进行了理论分析,获得了有关磁约束放电情况下的电路特性的认识。作者的研究为应用于磁约束放电的电路的进一步研究和改进打下了基础。