密封中子管陶瓷管壳耐高压电击穿特性的实验研究
发布时间：2020-12-17 22:58
密封中子管是一种相对便携的小型加速器中子源,具有中子产额高,能谱单色性好,无伽马本底等优良特性。密封中子管工作时,在离子源处施加2kV高压,在靶极处施加-100kV以上高压,由吸氢热子灯丝提供管内氘氚混合气体,气压在10-310-1Pa范围内。中子管内巨大的电压差及气体环境导致中子管管壳处极易发生沿面闪络现象,而沿面闪络现象一旦发生会严重影响中子管的稳定性及使用寿命。因此对密封中子管陶瓷管壳耐高压电击穿特性的研究对中子管的设计使用有十分重要的意义。本文通过使用一套高压实验装置,由吸氢热子灯丝提供氘气压力,使用直流高压发生器与脉冲高压发生器,配合自主设计的陡化气隙开关装置,实现了对95%氧化铝陶瓷管壳样品直流高压与脉冲高压的加载与氘气压力的提供。同时,为了更好地模拟中子管的实际工作条件,使用高压测试装置的吸氢热子灯丝气路部分进了对吸氢热子灯丝性能的一系列实验。对吸氢热子灯丝的实验表明:吸氢热子灯丝电流在250毫安以下时,释出气体量很小,当灯丝电流大于250毫安时,吸氢热子灯丝开始剧烈放气;对于气压为几Pa的气体,吸氢热子灯...
【文章来源】：大连交通大学辽宁省
【文章页数】：51 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
密封中子管的结构
图 1.2 潘宁离子源的结构Fig. 1.2 Structure of Penning ion source极与离子源输出电极共同构成了一套加速电极设计需严格满足耐压要求。出阴极孔径大小、加速间距、加速电确定，加速间距的确定则需要根据真 量级条件下，d＞5mm 时，直流击穿通常为 0.4~0.7）：VDC=46d0.4则击穿电压越高，一般设计为喇叭形除气要求，又能适应 800℃的高温钎用靶和自成靶。商用靶在使用前事先制，使用寿命结束后需更换靶材。而
分别放出 2.5MeV 与 14MeV 两种能量的中子。密封中子管内靶级高压与离子源高压的存在，很容易使管内材料表面吸附二次电子的轰击作用下发生脱附，大大提高了沿面闪络现象发生的可能性面闪络现象与研究现状面闪络现象一种发生在电极、固体绝缘子与绝缘子表面气体三相交界处的子表面放电击穿的现象[4]。经过多年的探索和研究，人们对于沿面闪络现定的认识[5]。通常认为闪络发生的过程主要分为三个阶段：起始阶段，即电子的阶段；发展阶段，即电子倍增阶段；击穿阶段，即绝缘子被闪络击穿界对起始阶段与击穿阶段的物理机制已经基本达成共识，即闪络通常起始缘子及绝缘子表面气体三相交界处的场致电子及热电子发射引起，结束于气体（绝缘子表面吸附气体脱附、环境气体或绝缘子本身气化层）电离形]。但第二阶段即电子倍增阶段的发生机理尚不明确。对于沿面闪络的物理种模型，目前在学界占有主流位置的沿面闪络物理机制模型主要有两个：雪崩（Secondary Electron Emission Avalanche，SEEA）模型[7]；及电子触（Electron Triggered Polarity Relaxation，ETPR）模型[8]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]气体开关前沿陡化的实验研究[J]. 彭建昌,曾搏,孙旭,佘希园,王颖. 强激光与粒子束. 2014(10)
[2]10kV配网电力工程的技术问题分析与解决[J]. 金美均. 中国新技术新产品. 2014(09)
[3]真空中固体电介质沿面闪络现象研究现状[J]. 常亮,马奎,王金忠. 宁夏电力. 2009(03)
[4]95%氧化铝陶瓷性能检测与评估[J]. 曾桂生. 真空电子技术. 2003(04)
[5]自成靶陶瓷中子管及其应用[J]. 魏宝杰,岳成波,李文生,卢洪波. 核技术. 1993(12)
博士论文
[1]Ti-V-Fe系储氢合金的微观结构及储氢性能研究[D]. 杭州明.浙江大学 2010
[2]冲击电压下半导体材料表面闪络现象与机理的研究[D]. 赵文彬.西安交通大学 2007
[3]高压纳秒脉冲下真空绝缘沿面闪络特性研究[D]. 高巍.中国科学院研究生院（电工研究所） 2005
硕士论文
[1]高温高产额可控脉冲中子发生器研究[D]. 杨林森.西安石油大学 2015
[2]高功率高重复频率气体开关研究[D]. 杨力云.电子科技大学 2013
[3]球隙火花开关的实验研究[D]. 黄磊.华中科技大学 2007
[4]V-Ti-Cr BCC型和Ti-Fe AB型贮氢合金的吸放氢特性研究[D]. 严义刚.四川大学 2004
本文编号：2922850
【文章来源】：大连交通大学辽宁省
【文章页数】：51 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
密封中子管的结构
图 1.2 潘宁离子源的结构Fig. 1.2 Structure of Penning ion source极与离子源输出电极共同构成了一套加速电极设计需严格满足耐压要求。出阴极孔径大小、加速间距、加速电确定，加速间距的确定则需要根据真 量级条件下，d＞5mm 时，直流击穿通常为 0.4~0.7）：VDC=46d0.4则击穿电压越高，一般设计为喇叭形除气要求，又能适应 800℃的高温钎用靶和自成靶。商用靶在使用前事先制，使用寿命结束后需更换靶材。而
分别放出 2.5MeV 与 14MeV 两种能量的中子。密封中子管内靶级高压与离子源高压的存在，很容易使管内材料表面吸附二次电子的轰击作用下发生脱附，大大提高了沿面闪络现象发生的可能性面闪络现象与研究现状面闪络现象一种发生在电极、固体绝缘子与绝缘子表面气体三相交界处的子表面放电击穿的现象[4]。经过多年的探索和研究，人们对于沿面闪络现定的认识[5]。通常认为闪络发生的过程主要分为三个阶段：起始阶段，即电子的阶段；发展阶段，即电子倍增阶段；击穿阶段，即绝缘子被闪络击穿界对起始阶段与击穿阶段的物理机制已经基本达成共识，即闪络通常起始缘子及绝缘子表面气体三相交界处的场致电子及热电子发射引起，结束于气体（绝缘子表面吸附气体脱附、环境气体或绝缘子本身气化层）电离形]。但第二阶段即电子倍增阶段的发生机理尚不明确。对于沿面闪络的物理种模型，目前在学界占有主流位置的沿面闪络物理机制模型主要有两个：雪崩（Secondary Electron Emission Avalanche，SEEA）模型[7]；及电子触（Electron Triggered Polarity Relaxation，ETPR）模型[8]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]气体开关前沿陡化的实验研究[J]. 彭建昌,曾搏,孙旭,佘希园,王颖. 强激光与粒子束. 2014(10)
[2]10kV配网电力工程的技术问题分析与解决[J]. 金美均. 中国新技术新产品. 2014(09)
[3]真空中固体电介质沿面闪络现象研究现状[J]. 常亮,马奎,王金忠. 宁夏电力. 2009(03)
[4]95%氧化铝陶瓷性能检测与评估[J]. 曾桂生. 真空电子技术. 2003(04)
[5]自成靶陶瓷中子管及其应用[J]. 魏宝杰,岳成波,李文生,卢洪波. 核技术. 1993(12)
博士论文
[1]Ti-V-Fe系储氢合金的微观结构及储氢性能研究[D]. 杭州明.浙江大学 2010
[2]冲击电压下半导体材料表面闪络现象与机理的研究[D]. 赵文彬.西安交通大学 2007
[3]高压纳秒脉冲下真空绝缘沿面闪络特性研究[D]. 高巍.中国科学院研究生院（电工研究所） 2005
硕士论文
[1]高温高产额可控脉冲中子发生器研究[D]. 杨林森.西安石油大学 2015
[2]高功率高重复频率气体开关研究[D]. 杨力云.电子科技大学 2013
[3]球隙火花开关的实验研究[D]. 黄磊.华中科技大学 2007
[4]V-Ti-Cr BCC型和Ti-Fe AB型贮氢合金的吸放氢特性研究[D]. 严义刚.四川大学 2004
本文编号：2922850
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