荫罩式等离子体复合放电驱动波形的研究

提出了一种适合三电极荫罩式PDP结构的新型高效复合放电驱动波形.采用二维流体模型研究了三电极荫罩式PDP结构复合放电驱动波形的放电过程,分析了空间电位、壁电荷及带电粒子分布的演变情况.讨论了复合放电驱动波形维持期寻址电极电压对放电特性的影响,计算了维持期真空紫外辐射功耗、放电效率的变化趋势以及电子平均浓度随时间的变化关系,并与传统表面放电驱动波形比较.结果表明复合放电驱动波形在响应频率、放电强度和放电效率等方面均优于传统表面放电驱动波形.     

电致伸缩与PLZT电子发射频率特性的关系

研究了PLZT阴极中电致伸缩效应对电子发射频率的影响.采用等静压工艺制备了PLZT阴极样品,并在阴极上施加高达11 kV的激励脉冲,观察到电子发射波形周期性地出现多个峰值.对收集到的电子发射波形进行频谱分析,得到主要频率成分在5.8 MHz左右,与根据压电声表面波理论计算出的表面振动基频为6.2 MHz接近.基于以上实验结果和计算结果,结合目前铁电电子发射的快极化反转和表面等离子体理论,可得出压电表面振动对电子发射波形进行了频率调制,合理解释了电子发射波形周期性出现多个峰值的现象.     

保护膜外逸电子发射特性对壁电荷的影响及改进方法

保护膜的外逸电子发射有利于缩短PDP响应时间并使放电稳定进行,但同时也会带来壁电荷的损失.文章评述了保护膜的外逸电子发射特性致使壁电荷损失的因素,并讨论了目前为改善壁电荷损失采用的方法,为合理利用保护膜的外逸电子发射特性提供了良好的研究基础.     

放电等离子体中XeI准分子的形成过程

研究了Xe/I2 混合气体 (气压 70～ 1330Pa)在直流辉光放电情况下XeI 准分子的形成过程 ,得到了XeI 准分子在 2 40～ 2 70nm波长范围内的荧光发射谱。并对XeI (B→X)跃迁谱线强度随混合气体压力的变化进行了实验研究 ,发现气压为 333Pa时荧光最强 ;此条件下 ,放电等离子体的电子温度为 13 2eV ,表明低气压放电等离子体中主要反应通道为快电子碰撞Xe使其跃迁至 3 P ,随之与I2 碰撞形成 XeI(A ,B ,C)。     

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)     

基于火花试验装置的真空放电微观特性模拟研究

为了研究火花试验装置中电极在真空中放电的微观特性,本文建立了在真空环境下,以钨为阳极材料、镉为阴极材料的二维平行板放电模型.采用PIC/MCC(Particle-In-Cell/Monte Carlo Collision)方法对该模型进行仿真,研究了不同电子发射机制下平行板电极放电的发展过程以及空间场强、阴极表面温度和场增强因子对空间电子变化的影响,得到在场致发射、热发射以及热-场致发射作用下放电过程中的电子浓度和阳极吸收电流的变化以及电子密度和电势的空间分布等.研究发现,场致发射是微间隙阴极电子发射的主导发射机制,当阴极表面温度在焦耳热的作用下达到镉金属的沸点1040K时将产生镉蒸汽,电流密度和电子浓度逐渐增大,此时热发射将开始作用于微间隙放电;当温度大于镉金属气化温度后,场强的影响将大于温度的影响;当场增强因子很小时,热发射几乎不起作用,随着场增强因子不断增大,热发射的作用逐渐增强,导致空间电子浓度明显增加,真空环境下微间隙放电是由热-场共同作用的.     

低气压介质阻挡放电击穿特性的研究

实验研究了在He、Ne、Ar中低气压低频介质阻挡放电的击穿特性.这种介质阻挡放电的电流波形是一系列脉冲,它是由外电场作用下的电子繁流和壁电荷电场对繁流的猝灭作用的结果.考虑了击穿过程中带电粒子的扩散损耗,实验研究和理论分析表明其击穿电压明显高于按Paschen定律计算所得结果,并分别依赖于气压和极间距离,而不是两者的乘积.离子诱导二次电子发射系数和击穿瞬间的电子平均能量也可用测量其不同极间距离的击穿特性来近似地确定,本文讨论了这种放电击穿特性的实验结果和理论分析.     

掺氢溴化亚铜激光器动态阻抗的研究

重点用固定比例的氖氢混合气体研究和比较了掺H前后激光器的光电脉冲波形和等离子体动态阻抗.实验装置采用普通倍压充电通过闸流管放电电路.放电电压用Tektronix P6015A高压探头跨接于激光放电管电极测量(阳极接地),放电电流用Pearson Model 410 脉冲电流转换器套接在激光放电管阳极引线上探测,快响应光电二极管测光脉冲波形.实验分别在纯氖气和掺H 2%、2.5%的氖氢混合气体稳定流动的情况下进行,激光器稳定工作时,测量激光管电压和电流波形,以及激光脉冲波形,同时记录采样数据.实验结果表明,掺入2%的氢使放电激励的电压幅度增加了约34%,而电流脉冲幅度却下降了约23%,激励阶段激光放电管的等离子体阻抗增加了约3倍;光脉冲宽度明显增大. 我们认为H的加入改变了放电的微观过程,使得激光放电管中等离子体阻抗增加.再深入的研究表明 H对电子有很强的可剥离吸附作用,在放电余辉期,H吸附了大量的电子,导致电子密度减少,等离子体电阻增加,使激发态原子和离子能快速地消激励.(PC1)     

毛细管放电装置主开关结构对产生软X射线激光的影响

流过毛细管的电流,将直接影响箍缩过程中等离子体的状态,进而影响软X射线激光的产生。由于主开关的导通电感将影响电流波形,因此提出了使用不同结构的主开关电极来改变毛细管电流波形的方案,以寻找最适合毛细管放电软X射线激光产生的电流波形。实验用三种不同结构的主开关电极,观察了主开关导通电感的改变及其对电流波形的幅值和脉宽的影响。根据导通电感的估算结果,利用脉冲功率理论,计算了电流幅值和脉宽的改变情况,并与实验结果进行了比较。实验观察了电流波形的改变对软X射线激光尖峰信号的影响。实验结果表明,放电间隙为3 cm的圆环-圆盘型主开关最适合软X射线激光的输出。     

平面放电开关电流波形畸变分析

为了解决电流波形畸变的问题,结合平面放电开关放电后图片,根据导体电爆炸理论对电极烧蚀造成电流波形畸变进行了分析。基于热传导理论,研究了平面放电开关电极在发生弧光放电时的简化数学模型,根据数学模型进行了数值模拟计算,得到了电极的时间温度分布曲线。曲线显示在电流持续时间内电极厚度方向上,温度可以达到10 K量级,电极历经各态相变最终发生爆炸现象,从而导致电流波形发生畸变。根据研究结果,提出解决问题的几种方案。