陣列微空心陰極放電觸發(fā)的納秒脈沖開關(guān).pdf

1、微孔陰極放電(MHCD)是指任意形狀的陽(yáng)極與帶有微孔的陰極之間的氣體放電，之前對(duì)微孔陰極放電的研究集中于在各種條件下微孔陰極放電的特性，以及如何在直流電壓下產(chǎn)生大氣壓輝光等離子體，這種放電在等離子反光材料、電磁輻射吸收、表面處理、準(zhǔn)分子燈等方面有很好的應(yīng)用。在直流工作條件下，電極結(jié)構(gòu)的熱負(fù)荷使得微孔陰極放電電流不得高于10mA，但是在脈沖工作條件下，電極結(jié)構(gòu)的熱負(fù)荷對(duì)放電電流的限制會(huì)很大程度的被削弱。本文研究了在脈沖電壓的情況下，放電電

2、流達(dá)到50A的微孔陰極放電，并且為了實(shí)現(xiàn)多通道放電以及低觸發(fā)電壓，本文提出一種新型陣列微孔陰極放電觸發(fā)的納秒脈沖開關(guān)。
　　本文側(cè)重于研究陣列微空心陰極的放電特性，研究了不同觸發(fā)電壓，不同陣列微空心陰極結(jié)構(gòu)條件下的陣列微空心陰極放電，結(jié)果顯示，在較低的電壓下，陣列微空心陰極沒有擊穿，較高的電壓使得結(jié)構(gòu)擊穿，并且這個(gè)過程的延遲時(shí)間越短。實(shí)驗(yàn)同時(shí)發(fā)現(xiàn)，更多的陣列微孔，更小的微孔孔徑使得陣列微空心陰極的觸發(fā)電壓越低。陣列微空心陰極的模擬

3、結(jié)果顯示，將陣列微空心陰極等效為一個(gè)電容和一個(gè)電阻的并聯(lián)得到的模擬結(jié)果跟實(shí)驗(yàn)結(jié)果吻合的很好，并且這個(gè)電容能夠提供更高的電壓和上升沿。
　　對(duì)于陣列微空心陰極觸發(fā)的氣體開關(guān)，研究了影響陣列微孔陰極觸發(fā)開關(guān)延遲和抖動(dòng)時(shí)間的一系列因素，實(shí)驗(yàn)中，開關(guān)的觸發(fā)電壓遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于開關(guān)主電壓，觸發(fā)能量小于1mJ，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，更多的陣列微孔，100μm的微孔孔徑能夠降低開關(guān)的觸發(fā)電壓，同時(shí)，高的開關(guān)工作系數(shù)、大的觸發(fā)電流、多的陣列微孔能夠減少開關(guān)的延遲