放電參數(shù)對(duì)同軸槍放電特性的影響.pdf

1、同軸槍電極最初由Marshall設(shè)計(jì)用于核物理方面的研究。由于其產(chǎn)生的等離子體具有密度高、溫度高、速度快等許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)而逐漸被用于越來(lái)越多的領(lǐng)域，如利用同軸槍產(chǎn)生的高速等離子體團(tuán)進(jìn)行空間推進(jìn)、對(duì)塵埃粒子進(jìn)行加速、進(jìn)行材料表面改性等，因此對(duì)同軸槍放電的研究也逐漸變得越來(lái)越廣泛。目前對(duì)同軸槍放電的描述主要以Hart的雪犁模型為主，雪犁模型將放電時(shí)的電路簡(jiǎn)化為RLC震蕩回路，并指出等離子體團(tuán)在前進(jìn)過(guò)程中將會(huì)繼續(xù)電離前面的中性粒子，并推著被電

2、離后的粒子一起加速。本論文主要在雪犁模型的基礎(chǔ)下對(duì)同軸槍的放電特性，以及放電參數(shù)對(duì)同軸槍放電特性的影響進(jìn)行了研究。文中主要內(nèi)容包括以下三部分:
　　1.通過(guò)同軸槍放電時(shí)的電流、電壓以及光電流波形進(jìn)一步研究同軸槍放電時(shí)的工作機(jī)理，并對(duì)三者之間的關(guān)系進(jìn)行定量研究。實(shí)驗(yàn)中通過(guò)研究放電參數(shù)對(duì)同軸槍放電時(shí)的電流、電壓以及光電流波形的幅值、周期的影響，不僅對(duì)同軸槍的放電特性有了更本質(zhì)的認(rèn)識(shí)，而且為下文解釋放電參數(shù)對(duì)等離子體團(tuán)在前進(jìn)過(guò)程中密度的

3、變化以及對(duì)等離子體團(tuán)的分離程度的影響提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。
　　2.等離子體團(tuán)的密度是放映等離子體團(tuán)特性的非常重要的參數(shù)之一。本文基于Stark展寬法測(cè)量等離子體團(tuán)的密度，并在此基礎(chǔ)上研究等離子體團(tuán)在前進(jìn)過(guò)程中密度的變化規(guī)律。由于等離子體團(tuán)的能量非常高，而且雪犁模型提到等離子體團(tuán)在前進(jìn)過(guò)程中會(huì)電離前面的中性粒子，并推著其一起加速，所以研究等離子體團(tuán)在前進(jìn)過(guò)程中密度如何變化以及放電參數(shù)對(duì)這一變化的影響，不僅可以驗(yàn)證雪犁模型的假說(shuō)，而且對(duì)在實(shí)

4、際的應(yīng)用中選擇合適的位置以及放電參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化都非常有意義。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)等離子體團(tuán)在前進(jìn)過(guò)程中密度會(huì)先增大再減小，而且氣壓的變化會(huì)影響等離子體團(tuán)密度增大與減小的臨界值。
　　3.通過(guò)對(duì)磁場(chǎng)梯度對(duì)等離子體團(tuán)加速影響的研究，文中提出一個(gè)新論斷:磁場(chǎng)梯度引起的增強(qiáng)反饋是導(dǎo)致等離子體團(tuán)分離的主要原因。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)通過(guò)光電倍增管得到的光電流波形可以直接地觀察到等離子體團(tuán)的分離程度，并在此基礎(chǔ)上研究放電參數(shù)對(duì)等離子體團(tuán)分離程度的影響。發(fā)現(xiàn)電容和電容充電