超寬帶高功率脈沖輻射源亞納秒氣體開關(guān)的研究.pdf

1、脈沖功率技術(shù)在科學(xué)試驗(yàn)、國(guó)防、生物醫(yī)學(xué)以及環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。亞納秒氣體開關(guān)的研究源于脈沖功率技術(shù)迅速發(fā)展的要求，是脈沖功率系統(tǒng)關(guān)鍵元件之一。納秒脈沖氣體擊穿特性的研究工作推動(dòng)了氣體放電研究領(lǐng)域的完善和發(fā)展，具有重要的理論和實(shí)際意義。 由于氣體放電過(guò)程涉及到物理結(jié)構(gòu)的不同層次(包括電子、原子、分子和光子)，影響因素比較多，因而還沒(méi)有一個(gè)理想模型能夠?qū)Ψ烹娺^(guò)程進(jìn)行精確描述。本文以湯森德放電理論和經(jīng)典流注放電理論為基礎(chǔ)，用

2、有限元軟件ANSYS對(duì)亞納秒氣體開關(guān)的擊穿過(guò)程進(jìn)行建模仿真。通過(guò)改變氣體開關(guān)的電極形狀、電極間距和電極材料來(lái)對(duì)亞納秒氣體開關(guān)性能進(jìn)行分析。要求氣體開關(guān)具有導(dǎo)通時(shí)間快、工作壽命長(zhǎng)、絕緣恢復(fù)能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。 通過(guò)仿真結(jié)果分析表明：在高電壓、小間隙的開關(guān)中，平板電極擊穿時(shí)分散性很大，穩(wěn)定性極差，一般不采用：隨著電極間距的減小，電流密度峰值就越大。由于氣體火花開關(guān)內(nèi)的能耗與電流密度有關(guān)，當(dāng)電流越大，開關(guān)擊穿時(shí)電弧通道產(chǎn)生炙熱氣體和帶電粒子