激光觸發(fā)真空開關(guān)（LTVS）的觸發(fā)特性主要取決于初始等離子體的產(chǎn)生及發(fā)展特性。基于可拆卸真空腔體搭建實(shí)驗(yàn)電路,改變激光功率密度、激光焦斑面積、電場(chǎng)強(qiáng)度、電極間距等參數(shù),結(jié)合不同極性下LTVS內(nèi)初始等離子體產(chǎn)生及發(fā)展過程,分析相應(yīng)條件下錐靶LTVS的觸發(fā)特性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:正極性LTVS觸發(fā)特性明顯優(yōu)于負(fù)極性LTVS。增加激光功率密度、增加激光焦斑面積、增加間隙內(nèi)電場(chǎng)強(qiáng)度及縮短電極間距可有效減少LTVS觸發(fā)時(shí)延。隨著激光功率密度的增加,LTVS觸發(fā)時(shí)延逐漸降低且趨于穩(wěn)定;正負(fù)極性LTVS觸發(fā)時(shí)延差距隨激光功率密度增加明顯減小,在激光功率密度為14.98×10⁷W/cm²時(shí)兩者差距僅為6.5ns。 

【文章來源】：電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2020,35(15)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

可拆卸雙間隙真空腔體Fig.1Detachabledoublegapvacuumchamber

Ｓ捎詰繾?初速度較高，間隙電壓變化對(duì)其加速效果的影響并不顯著，故正極性開關(guān)觸發(fā)時(shí)延隨電壓的變化不如負(fù)極性明顯。圖4不同工作極性下LTVS觸發(fā)時(shí)延Fig.4Thetriggertime-delayofLTVSwithdifferentworkpolarities根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析，由于間隙電場(chǎng)對(duì)初始等離子體加速效果的差異，工作電壓變化對(duì)負(fù)極性LTVS觸發(fā)特性的影響要明顯強(qiáng)于正極性開關(guān)。為進(jìn)一步驗(yàn)證這一觀點(diǎn)，結(jié)合間隙電場(chǎng)仿真，控制真空間隙內(nèi)單位距離的電場(chǎng)強(qiáng)度不變，僅改變電極間距，即初始等離子體的運(yùn)動(dòng)距離，研究相應(yīng)條件下LTVS的觸發(fā)特性。圖5為電極間距8mm時(shí)間隙內(nèi)電場(chǎng)分布，取圖中距間隙中心等間距兩條直線上所有點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的平均值作為主間隙電場(chǎng)強(qiáng)度。由上述方法可確定圖5a中工作電壓為12kV，主間隙電場(chǎng)強(qiáng)度為1kV/mm；圖5b中工作電壓為9kV，主間隙電場(chǎng)強(qiáng)度為0.75kV/mm。圖5電極間距8mm時(shí)間隙內(nèi)電場(chǎng)分布Fig.5Electricfielddistributioninthegapwhenelectrodespacingis8mm結(jié)合電場(chǎng)仿真與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，不斷調(diào)整電極間距與工作電壓的對(duì)應(yīng)關(guān)系，使間隙內(nèi)電場(chǎng)強(qiáng)度分別為1kV/mm和0.75kV/mm。由上述方法得到電極間距、工作電壓以及電場(chǎng)強(qiáng)度三者之間關(guān)系見表1和表2。

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號(hào)：3572708