用于新型等離子天線的高壓高頻短脈沖源的研究.pdf

1、等離子體在工業(yè)及軍事上具有十分廣闊的應(yīng)用前景?；诘入x子體的一些特殊性質(zhì),等離子天線相比傳統(tǒng)天線具有許多優(yōu)勢。常見等離子天線中用以激勵和維持等離子體的方式有高壓、射頻、激光、超聲波等,存在響應(yīng)慢或難以自持等問題。全光等離子天線的激勵和維持都基于真空紫外光,在敏捷性上具有傳統(tǒng)等離子天線無法比擬的優(yōu)勢。基于介質(zhì)阻擋放電(DBD)原理的準分子燈是全光等離子天線的重要組成部分,該燈同時也是現(xiàn)代工業(yè)產(chǎn)生真空紫外光(VUV)的重要手段。最新研究表明

2、高壓、高頻、短脈沖源是高效DBD準分子燈得以實現(xiàn)的基礎(chǔ)。
　　本文在對DBD放電輻射的物理學原理予以闡述基礎(chǔ)上,建立了放電結(jié)構(gòu)的等效電路模型,通過邊緣效應(yīng)的引入,推導出了完整的、更為精確的擊穿電壓計算方法,并根據(jù)文獻中的實驗數(shù)據(jù)在一定程度上證實了此方法的正確性;總結(jié)了電源的電壓幅值與頻率對放電功率的影響。在此基礎(chǔ)上提取了適于全光等離子天線的高壓高頻短脈沖源的設(shè)計指標。
　　在此基礎(chǔ)上,本文詳細探討了短脈沖源的設(shè)計方案,并對脈

3、沖源各主要模塊進行了參數(shù)分析與功能分析,提出了“以高壓、低速、低占空比開關(guān)為基礎(chǔ),構(gòu)建400kHz高速、高壓、短脈沖”的短脈沖源解決方案。繼而,本文進一步討論了電路負載、源端電阻及MOSFET極間電容分別對開關(guān)切換速度及系統(tǒng)能量損耗的影響,進一步證實了基于此方案通過單路低占空比、低速開關(guān)實現(xiàn)高速脈沖的可能性。針對上述方案,本文開展了高速短脈沖實驗系統(tǒng)的研制,成功獲取了低壓(50V)及中壓(500V)條件下頻率達400kHz連續(xù)短脈沖;通