同轴枪脉冲放电等离子体特性的实验研究

发布时间：2021-02-24 20:45

　　同轴枪脉冲放电是利用同轴枪内外电极之间施加的脉冲高压产生瞬时强放电,与此同时中性气体被击穿产生等离子体,该等离子体在洛伦兹力作用下被加速产生高速喷射等离子体,因此其产生的等离子体具有高密度、高速度、高温度等特点,在等离子体空间推进、尘埃粒子加速、空间微小碎片撞击效应等研究领域具有广阔的应用前景。随着同轴枪放电等离子体应用领域的逐渐扩展,对于同轴枪内等离子体的加速、放电产生的等离子体参数以及等离子体输运特性等的研究就变得越来越重要。本论文通过电信号与光信号等的测量与诊断,研究了不同的实验参数下同轴枪脉冲放电等离子体的基本参数与输运特性。本论文通过同轴枪放电RLC回路,计算不同放电条件下放电回路电感和电阻的变化,并对同轴枪放电实验诊断结果与回路模型计算做了对比,基于分析结论对同轴枪放电装置的设计优化及参数的合理匹配提出了建议。实验研究了充电电压、工作气压、回路电感对同轴枪脉冲放电等离子体特性的影响,分析了充电电压、工作气压、回路电感对同轴枪内等离子体加速时间、等离子体速度及等离子体密度的影响。结果表明,等离子体密度、输运速度随充电电压增加而提高,等离子体在同轴枪内加速时间随充电电压增加而减... 

【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：58 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 等离子体简介
    1.2 等离子体产生机理及应用
        1.2.1 气体放电产生等离子体的机理
        1.2.2 等离子体应用
    1.3 同轴枪脉冲放电及其应用
    1.4 本文的主要工作
2 同轴枪放电设备工作原理及测试方法
    2.1 实验装置结构及参数介绍
    2.3 电参数及等离子体参数测量与诊断
        2.3.1 放电电压、电流的测量
        2.3.2 光电流的测量
        2.3.3 Stark展宽在同轴枪放电等离子体中的应用
        2.3.4 等离子体密度的计算
3 同轴枪工作原理介绍及放电回路参数计算
    3.1 同轴枪工作原理
        3.1.1 同轴枪内等离子体加速
        3.1.2 同轴枪放电的电回路模型
        3.1.3 等离子体运动方程
    3.2 放电现象
    3.3 同轴枪放电回路参数的计算
        3.3.1 放电回路参数计算方法
        3.3.2 不同充电电压对同轴枪放电回路参数的影响
        3.3.3 不同气压对同轴枪放电参数的影响
4 放电参数对等离子体输运特性的影响
    4.1 电压对等离子体加速及输运特性的影响
        4.1.1 电压对等离子体加速的影响
        4.1.2 电压对等离子体输运速度的影响
        4.1.3 电压对等离子体密度的影响
    4.2 气压对等离子体加速及输运特性的影响
        4.2.1 气压对等离子体加速的影响
        4.2.2 气压对等离子体输运速度的影响
        4.2.3 气压对等离子体密度的影响
    4.3 回路电感对等离子体加速及输运特性的影响
        4.3.1 不同外回路电感下同轴枪放电的放电参数
        4.3.2 不同外回路电感对等离子体输运速度的影响
        4.3.3 不同外回路电感对等离子体密度的影响
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]同轴枪脉冲放电等离子体输运过程中密度变化的实验研究[J]. 杨亮,张俊龙,闫慧杰,滑跃,任春生.  物理学报. 2017(05)
[2]放电参数对同轴枪中等离子体团的分离的影响[J]. 张俊龙,杨亮,闫慧杰,滑跃,任春生.  物理学报. 2015(07)
[3]国际热核试验堆第一壁材料的研究进展[J]. 丁孝禹,李浩,罗来马,黄丽枚,罗广南,昝祥,朱晓勇,吴玉程.  机械工程材料. 2013(11)
[4]微小碎片加速器同轴枪内等离子体轴向速度研究[J]. 高著秀,冯春华,杨宣宗,黄建国,韩建伟.  物理学报. 2012(14)
[5]使用斯塔克展宽计算大气压射频介质阻挡放电氮气等离子体的电子密度[J]. 李森,刘忠伟,陈强,刘福平,王正铎,杨丽珍.  光谱学与光谱分析. 2012(01)
[6]利用朗缪尔双探针诊断电弧离子镀等离子体参数[J]. 袁方园,陆文琪,林国强.  真空科学与技术学报. 2009(05)
[7]基于光电倍增管的高压电力设备放电检测系统的设计[J]. 黄晓博,杨永明.  高压电器. 2009(03)
[8]等离子驱动微小碎片加速器机理及运行参数[J]. 黄建国,韩建伟,李宏伟,蔡明辉,李小银,张振龙,陈赵峰,王龙,杨宣宗,冯春华.  科学通报. 2009(02)
[9]光电倍增管的结构与性能研究[J]. 江华,周媛媛.  舰船电子工程. 2009(01)
[10]利用等离子体加速器发射超高速微小空间碎片的研究[J]. 韩建伟,张振龙,黄建国,李小银,陈赵峰,全荣辉,李宏伟.  航天器环境工程. 2006(04)

博士论文
[1]变气压脉冲放电等离子体发展特性的研究[D]. 刘金辉.华中科技大学 2014
[2]脉冲等离子体推力器工作过程及羽流特性理论与实验研究[D]. 张锐.国防科学技术大学 2013
[3]高分辨（饱和）分子光谱谱线线型、线宽及其应用的研究[D]. 林洁丽.中国科学院研究生院（武汉物理与数学研究所） 2001

硕士论文
[1]放电参数对同轴枪放电特性的影响[D]. 张俊龙.大连理工大学 2015
[2]等离子体微小空间碎片加速器放电特性的测量与研究[D]. 陈赵峰.中国科学院研究生院（空间科学与应用研究中心） 2006



本文编号：3049921