无电极气体放电照明光源

无电极气体放电照明光源具有可瞬时启动和热再启动、寿命长等独特优点,８０年代末已研制出无极荧光灯和微波硫灯,并在国际光源高地上推出应用。微波硫灯是用２４５０ＭＨｚ微波能量加热装在直径４０ｍｍ石英泡壳内的硫,使其蒸气分子辐射产生可见光,输出光通量可达１３５０００ｌｍ,再通过异光管把光线分散出去。高光强和高光效的微波硫灯是绿色照明中的重要节能光源;同时由于其光谱能量分布接近太阳光,因此可为理想的人工模拟     

微波与硫等离子体相互作用机制探讨

本文通过波与等离子相互作用的基本原理,对微波硫灯在启动时电子密度、电场分布及启动特性,共振截止点处微波频率与等离子体频率的关系进行了初步的讨论和计算,并对光滑能量分布的计算进行了讨论。     

SF_6放电等离子体分解特性的研究

SF_6放电分解涉及复杂的物理化学过程,电弧能量是其重要的影响因素之一。文中考虑电弧能量对等离子体温度的作用,对Saha(电离)方程和Guldberg-Wagge(解离)方程进行修正,建立SF_6放电分解数学模型,对SF_6气体分解物组分及含量进行计算,得到各粒子组分及含量随温度变化的动态过程;计算了0.6 MPa下等离子体内部各组分粒子数密度;计算了压强0.1~0.6 MPa、温度300~41 300 K条件下等离子体内部电子数密度;搭建了光谱实验平台,实验获得了压强为0.1~0.4 MPa下电子密度等微观参量,对理论计算结果验证。研究结果表明:SF_6气体在电子温度小于1 000 K时开始逐渐分解,不同温度下所发生的化学反应不尽相同;电子数密度理论计算结果与实验测量结果相吻合,验证了该计算方法的可行性与准确性。     

高压直流局部放电的试验研究及其放电源识别策略

在长期高压直流电压作用下,电气设备的绝缘不可避免地逐渐老化,有必要对其绝缘状态进行监测。由于不同性质的绝缘缺陷对电气设备的损害程度不同,因而缺陷的识别是非常重要的。为此,搭建了基于交流局放检测设备的直流局部放电检测系统,对3种典型的直流放电(电晕、沿面、内部放电)进行了试验研究,建立了典型放电的数据库,给出了试验结果。并基于局部放电信号之间的相关性统计特性,试图通过对各种参数的分析,寻求区别不同放电现象(电晕、沿面、内部放电)的特性参数,对直流电压作用下的放电源进行识别。研究表明,直流电压作用下,将电晕放电从沿面放电和内部放电中分离出来相对来说难度小一些;而单靠现有的局部放电的统计分析将内部放电从沿面放电中分离出来是很难的,需要进一步寻找两种放电的新的特性参数。     

含SF_6及N_2、CO_2、CCl_2F_2、CCl_4二元三元混合气体电击穿特性的试验研究

本文研究了含SF_6及N_2、CO_2,CCl_2F_2、CCl_4二元三元混合气体的电击穿特性。研究结果表明:二元混合气体SF_6/N_2、SF_6/CO_2中SF_6含量(50—60)％时,其耐电强度可达SF_6的85％以上;上述二元混合气体中加入适量CCl_2F_2,可以提高其耐电强度,甚至可接近SF_6的耐电强度并维持低价格。     

微波光源发光原理及其应用前景

人们使用微波辐射光源已有近20年的历史.而真正使得微波照明光源得以实现则要归功于填充硫及其他某些特殊选择的元素.在石英泡壳中充入适量的发光物质和惰性气体,在2450MHz微波能量的驱动下,就能制造出具有长寿命(＞30000h),高光效(971m/W),光色好(Tc=65000K、Ra=86),无汞害污染,良好的光通维持率(燃点10000h后光衰小于3%),瞬时启动(预热时间5s、重复再热启动时间15s)和低紫外输出的优异性能的照明光源系统.本文介绍微波光源的发光原理及其近年来的进展和应用前景,以便促进我国微波光源的研制.     

SF_6气体中极不均匀场正流注放电机制及其瞬态产物的仿真研究

为研究SF6气体中由极不均匀场引发的流注放电的微观机制以及放电过程中的瞬态产物,基于玻尔兹曼漂移扩散方程和SF6电子碰撞反应截面数据,对SF6气体中的流注放电进行有限元数值仿真。仿真模拟了流注发展过程中外部电流的3个阶段性特征,得到了SF6气体各发展阶段的微观过程,包括流注发展中电子、离子及电荷的密度分布;结合理论分析,揭示了外施电势与流注放电通道内外的电场分布的关系,并指出若使流注向前发展,外施电势不但要克服流注通道反向电场,还要维持流注头部电场大于电离临界场强。另外,通过该仿真模型还获得了SF6气体中电离瞬态产物的成分及各自比例,F、F+、SF6vib+、SF5+、SF4++、SF4+、SF3+和SF6+为流注放电过程中的主要瞬态产物。     

高压开关柜局部放电声-电联合定位方法研究

高压开关柜发生局部放电预示存在绝缘缺陷,本文对开关柜局部放电的定位方法进行了研究。在实验室搭建了电晕放电模型,使用超声波传感器采集由放电引起的超声波信号、高频电流传感器(HFCT)采集局部放电经过耦合电容产生的高频电流。根据超声波相对高频电流的延迟时间进行定位,放电信号数据由示波器与PC端通信,通过USB方式传输到上位机,采用Lab VIEW程序对其进行滤波处理、波形分离分析得到放电点的精确位置,试验表明该方法具有较高的精确度。     

微波硫灯的研究

本文阐述和介绍了微波硫灯的特性和优点，并试从对微波硫灯的工作机理剖析，提出了研制微波硫灯的主要技术关键和解决途径。本文的最后，针对该光源在我国推进绿色照明工程实施中的作用，以及作为下一世纪的有发展前途光源之一的前景作了展望。     

射频法在高压开关柜局放监测中的应用研究

本文对将射频法应用于高压开关柜内部绝缘和接触不良等几种故障的在线监测进行了初步的探索。试验表明 ,射频信号的强度可以反映故障的发展情况。传感器的位置以及柜体的屏蔽对测量信号的影响很大 ,据此特性可以对故障进行定位 ,并辨识外界干扰。     

实用的无电极放电灯的开发和应用

无电极放电灯是新型的高压放电灯，近几年来已开发出许多实用的无电极放电灯，它们分别为无电极荧光灯，无电极金属卤化物灯和微波硫灯。这些灯具有结构简单、高显色性、高光效和长寿命等特性。本文主要介绍无电极放电灯的种类、特性和应用     

亚大气压介质阻挡辉光放电的特性研究

亚大气压强下的均匀辉光放电,有可能成为无汞荧光灯。它在材料表面改性、灭菌等领域也有广阔的应用前景。利用水电极在真空玻璃箱内的亚大气压条件下实现了介质阻挡均匀辉光放电。电流波形与放电均匀性没有必然的关系,周期性出现的单电流脉冲无法作为高频下均匀放电的普适性判据。测量了不同气压下氩放电的发射光谱,发现高气压下由于下能级的吸收增加,氩750～850nm的部分谱线强度反而降低。分析了放电照片的灰度均匀性,认为它可以作为判断均匀放电的定量参数。气压越高,越不容易实现均匀放电。气体的均匀放电的气压上限分别是Ar（760 Torr）,Ar-O2（600 Torr）,N2（525 Torr）,N2-O2（375 Torr）,空气（300 Torr）。电负性的O2和H2O会吸附自由电子,将提惯击穿电压,影响放电的均匀性。     

跨入21世纪的高效节能新光源

自70年代以来,研究的新光源有带有红外反光镜的卤钨灯、紧凑型荧光灯、细管径直管荧光灯、陶瓷管金属卤化物灯、无电极放电灯和微波硫灯等,这些新光源将成为21世纪的主要光源     

微波硫等离子体光谱能量分布曲线的计算

本文在理论模拟计算微波硫灯辐射的光谱能量分布时,使用了Voigt轮廓对Korber进行光谱能量分布模拟时所使用的矩形谱线轮廓进行了修正,较好地解决了大于630nm的长波光谱缺失等问题,并通过对谱线半值宽度量级的计算和Doppler放宽效应、压力放宽效应与Voigt轮廓模拟结果的比对,得出了压力放宽在微波硫等离子体辐射放宽中占主导地位的结论,从而从理论上通过模拟方法计算,为气体放电光源寻找适宜的发光物质得到一条可行途径.     

低频方波高强度气体放电灯电子镇流器研究

采用低频方波来驱动高强度气体放电（HID）灯电子镇流器可以有效克服声共振现象。叙述了低频方波HID灯电子镇流器的发展现状,介绍了几种低频方波HID灯电子镇流器的拓扑结构,对它们的性能进行了分析,并指出它们各自的优缺点。随着控制技术的发展,两级式和单级式低频方波HID灯电子镇流器将会有更大的发展前景。     

大气压不同惰性气体介质阻挡放电特性的比较

为了加深对大气压惰性气体介质阻挡放电的认识,使用电特性测量、高速摄影,发射光谱等手段研究了平板结构大气压惰性气体介质阻挡放电的放电模式、演化过程以及放电机理,并对不同气体的放电特性进行了比较。实验结果表明在2～8mm大气压氦气、氖气中可很容易的实现稳定的均匀放电,并且其放电模式为辉光放电。对2mm气隙的高频大气压氩气介质阻挡放电研究的结果表明,氩气中不易实现覆盖整个电极的均匀放电,而随外加电压的增加,更容易出现自组织的斑图;当气隙距离>3mm时氩气放电为细丝状的流注放电,并且其放电通道中的电流密度可达7.5A/cm2。ICCD高速相机拍摄的时间分辨放电图像显示,大气压氦气、氖气以及氩气的均匀放电为汤森放电向辉光放电的演化过程。光谱诊断结果表明,惰性气体的高能亚稳态粒子与杂质分子的彭宁电离对放电的均匀性起着非常关键的作用。氦气放电等离子体中观察到了氮离子的第一负带系N2+(B2Σu+→X2Σg+);而在氖气和氩气中没有发现这个带系,观察到的是氮分子的第二正带系(C3Πu→B3Πg)的发射谱线,这说明氖原子和氩原子的亚稳态能级太低不足以激发氮离子的第一负带系。     

超细管径高频工作弧光放电荧光灯的研究

我们对一种称之为无灯丝预热回路的新型超细管径热阴极荧光灯进行了研究,该灯在制作工艺中首先将三元碳酸盐电子粉的预装灯丝电极进行除气、分解并激活,形成一个活性三元氧化物阴极状态,排气之后将引出的灯丝双脚导丝绞为一体,与一个工作频率为32～36kHZ的电子镇流器匹配工作,结果电极两端没有电压降,即在瞬时启跳交流工作时,可以在电极中心形成热点,热点发射状态下的弧光放电形成了。与现有的冷阴极荧光灯（CCFLs）相比,虽没有灯丝预热回路,但工作于热点阴极发射的处于弧光放电状态下的荧光灯在光通量、发光效率、寿命方面,有了相当大的改进。研制的目标是将超细管径荧光灯小型化及小功率化。     

频谱分散抑制气体放电中声谐振技术研究

对高强度气体放电灯的声谐振现象的机理进行数学分析,同时实验证明,产生声谐振需要同时具有恰当的频率和足够的能量.在脉冲宽度调制基础上,提出多种方法,降低激励能量,并对输出频谱作了数学分析,介绍了抑制的基本原理.在高压钠灯和金属卤素灯的电子镇流中应用表明,频谱分散技术对抑制气体放电中声谐振现象十分有效.     

高压钠灯在城市道路照明节电的应用

近年来,响应十一五规划中节能减排和建设部对城市道路照明节电要求的号召,越来越多城市积极开展城市道路照明的节电工作,加大资金投入、应用新技术来达到节电目的。本文从城市道路照明的实际现状出发,分析高压钠灯在城市道路照明节电中的应用。     

高压钠灯与LED在城市道路照明中的应用分析及前景展望

通过对LED光源与高压钠灯光源特性的总结,结合城市道路照明的特点,从节能、经济性、运行维护、产品标准等方面,分析比较LED光源与高压钠灯光源在城市道路照明中应用的实际情况,并针对LED在城市道路照明领域的应用发展方面存在的问题提出若干建议与前景展望。