脉冲金属离子等离子体推进器的等离子体生成和传播特性 被引量：1

1

作者 田甲 刘文正 +1 位作者 张文俊 姜希涛 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第6期167-179,共13页

综述了不同阳极结构脉冲金属离子等离子体推进器的放电特性、等离子体生成及传播特性。首先,讨论了一种带有绝缘套筒的裸阳极推进器结构。对比分析了无、有绝缘套筒的裸阳极推进器的等离子体生成及传播特性的区别。结果表明,绝缘套筒阻... 综述了不同阳极结构脉冲金属离子等离子体推进器的放电特性、等离子体生成及传播特性。首先,讨论了一种带有绝缘套筒的裸阳极推进器结构。对比分析了无、有绝缘套筒的裸阳极推进器的等离子体生成及传播特性的区别。结果表明,绝缘套筒阻碍了阴极近旁带电粒子的径向运动,提高了沿绝缘套筒轴向喷射出去的等离子体的喷射性能。此外,发现采用裸阳极推进器结构放电过程中会有大量带电粒子进入阳极。其次,讨论了一种绝缘阳极推进器结构。结果表明,采用绝缘阳极结构进一步提高了沿绝缘套筒轴向喷射出去的等离子体密度。但是,与裸阳极推进器结构相比,等离子体的生成量减少。再次,讨论了一种微孔绝缘阳极推进器结构。结果表明,与裸阳极推进器结构相比,采用微孔绝缘阳极推进器结构生成的等离子体的密度峰值和传播速度峰值分别提高了12.6倍、3.9倍。最后,分别讨论了一种螺旋阳极推进器结构和一种多阳极推进器结构。结果表明,这两种推进器结构分别利用放电过程中形成的自磁场及电场有效提高了等离子体羽流的定向喷射性能。本研究可以为金属等离子体喷射性能的提高以及脉冲金属离子等离子体推进器的设计提供支持。 展开更多

关键词 脉冲金属离子等离子体推进器 等离子体羽流 绝缘阳极 微孔绝缘阳极 螺旋阳极 多阳极

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从气体开关电弧到脉冲放电等离子体的发展

2

作者 李兴文 汪冠宇 +4 位作者 吴坚 石桓通 张博雅 陈立 邱爱慈 《高电压技术》 北大核心 2025年第8期3826-3845,共20页

气体放电等离子体作为电气装备与高能量密度物理的科学基础,在构建清洁能源体系与推动前沿技术发展中具有重要研究价值。针对气体开关电弧与脉冲放电等离子体在科学内涵与技术路径上的继承性与拓展性,重点综述了两者在基础理论方面的突... 气体放电等离子体作为电气装备与高能量密度物理的科学基础,在构建清洁能源体系与推动前沿技术发展中具有重要研究价值。针对气体开关电弧与脉冲放电等离子体在科学内涵与技术路径上的继承性与拓展性,重点综述了两者在基础理论方面的突破及其前沿应用进展。一方面,针对全球范围SF_(6)替代的迫切需求,以C_(4)F_(7)N等为代表的新型环保气体介质研究已取得了显著进展;另一方面,结合开关电弧高能流密度和快速瞬态放电的特点,电弧等离子体的研究已进一步拓展至脉冲放电领域,并在一些新兴交叉学科中取得了重要突破。其中如用于核工业与页岩油检测的LIBS技术、基于水中脉冲放电的电能-冲击波转化理论、诊断瞬态过程的X射线闪光照相方法等,均已在工业领域取得初步应用。未来发展则仍有待深入聚焦电弧特性智能调控、多场多介质联合模拟以及极端条件瞬态诊断等,进一步推动高端电气装备和先进能源等领域的发展。 展开更多

关键词 气体开关电弧 脉冲等离子体 LIBS 金属丝电爆炸 X射线闪光照相 Z箍缩

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低功率水工质脉冲等离子体推进器的工作特性 被引量：1

3

作者 朱平 侯丽雅 章维一 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第10期2402-2408,共7页

为了解决Teflon脉冲等离子体推进器存在的性能低、有污染等问题,设计了以水为工质的脉冲等离子体推进器系统,并研究了它的主要工作指标的能量阈值。分析了水工质脉冲等离子体推进器系统的放电类型形成条件及原因,通过放电电压和电流测... 为了解决Teflon脉冲等离子体推进器存在的性能低、有污染等问题,设计了以水为工质的脉冲等离子体推进器系统,并研究了它的主要工作指标的能量阈值。分析了水工质脉冲等离子体推进器系统的放电类型形成条件及原因,通过放电电压和电流测试实验,对工作能量阈值进行了实验研究,得到了稳定运行能量对应的储能电容值。实验结果表明:在足够高的电场强度和足够大的触发电流下,才能产生保证稳定工作触发概率的初始等离子体;而水工质脉冲等离子体推进器的正常工作能量范围由储能决定,与储能电容的容值不相关。研究结果为发展无污染、性能高、具有广适性的低功率水工质脉冲等离子体推进器打下了一定的基础。 展开更多

关键词 水工质 脉冲等离子体推进器 放电类型 能量阈值

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水工质脉冲等离子体推进器的能量平衡和效率 被引量：1

4

作者 朱平 侯丽雅 章维一 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期292-295,300,共4页

通过一种同轴水工质脉冲等离子体推进器的LCR放电回路的理论分析和实验来探讨其在运行过程中的能量平衡和能量转换效率。理论分析认为储能电容中的储存能量通过放电转化为加速动能及被传输线和电容的等效电阻消耗掉,并且根据等效电阻的... 通过一种同轴水工质脉冲等离子体推进器的LCR放电回路的理论分析和实验来探讨其在运行过程中的能量平衡和能量转换效率。理论分析认为储能电容中的储存能量通过放电转化为加速动能及被传输线和电容的等效电阻消耗掉,并且根据等效电阻的分配情况定义了水工质脉冲等离子体推进器的加速动能和电磁力转换效率。实验研究表明:该水工质脉冲等离子体推进器的存储能量(E0=4.86J)转换成加速动能的能量转换效率是28%,其中11%用于电磁加速及17%用于电热加速,其余72%的存储能量消耗在储能电容和传输线内阻所造成的能量损失上。 展开更多

关键词 脉冲等离子体推进器 能量平衡 效率 水工质 等效电路

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脉冲电晕放电等离子体-活性炭协同去除废水中重金属离子和有机物 被引量：21

5

作者 屈广周 赵良琪 +3 位作者 梁东丽 曲东 黄懿梅 吉普辉 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期201-205,共5页

为了同时去除废水中的重金属离子和有机污染物,以镉离子(Cd2+)和酸性橙7(AO7)为目标污染物,研究比较了活性炭(AC)、脉冲电晕放电等离子体(PCDP)以及PCDP结合AC(PCDP-AC)3种体系对废水中Cd2+和AO7的去除效果。考察了脉冲放电电压、载气... 为了同时去除废水中的重金属离子和有机污染物,以镉离子(Cd2+)和酸性橙7(AO7)为目标污染物,研究比较了活性炭(AC)、脉冲电晕放电等离子体(PCDP)以及PCDP结合AC(PCDP-AC)3种体系对废水中Cd2+和AO7的去除效果。考察了脉冲放电电压、载气种类、溶液初始pH值和电导率对Cd2+和AO7去除的影响。结果表明:PCDP-AC体系可以同时有效地去除废水中的Cd2+和AO7,且去除效果明显好于AC和PCDP单独处理;增加脉冲放电电压,可以提高Cd2+和AO7去除率;氧气作为载气的去除效果高于空气或氮气作为载气的去除效果;酸性条件下AO7的去除率好于碱性条件,而Cd2+的去除率在碱性条件下好于酸性条件;增加溶液初始电导率,会导致Cd2+和AO7去除率下降。 展开更多

关键词 脉冲放电 等离子体 活性炭 重金属离子 有机污染物 废水处理

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碱土金属的强短脉冲供电空心阴极灯激发常规炬管电感耦合等离子体离子荧光光谱初步研究 被引量：3

6

作者 张绍雨 弓振斌 黄本立 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期331-335,共5页

初步研究了碱土金属Ca，Sr，Ba的强短脉冲供电空心阴极灯（HCMP HCL）激发“常规短炬管”电感耦合等离子体离子荧光光谱（ICP IFS）。使用HCMP HCL激发光源和较大的ICP功率，在“常规短炬管”ICP中只观测到离子荧光信号，而没有观测到... 初步研究了碱土金属Ca，Sr，Ba的强短脉冲供电空心阴极灯（HCMP HCL）激发“常规短炬管”电感耦合等离子体离子荧光光谱（ICP IFS）。使用HCMP HCL激发光源和较大的ICP功率，在“常规短炬管”ICP中只观测到离子荧光信号，而没有观测到原子荧光信号；在较低观察高度和较小ICP功率时，离子荧光信号较强。才常见的“加长炬管”ICP原子荧光相比，“常规短矩管”ICP中Ba的离子荧光光谱的检出限改善了50倍以L，而Ca，Sr则基本一致。实验中对Ca，Sr，Ba五条离子荧光谱线测量的相对标准偏差为0．6％～1．4N（n=10，0．1～0．2μg·mL^-1）。实验中考察了K，Al，P等共存元素对Ca，Sr，Ba的离子荧光信号的影响，初步探讨了共存基体元素对Ca，Sr，Ba离子荧光信号影响的原因。 展开更多

关键词 碱土金属 强短脉冲供电空心阴极灯 电感耦合等离子体 离子荧光 原子荧光

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脉冲阴极弧金属等离子体源的调试及其应用 被引量：1

7

作者 孙韬 王小峰 +1 位作者 王浪平 汤宝寅 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第6期467-470,共4页

对脉冲阴极弧金属等离子体源的工作参数进行了测量,研究了离子流与磁导管偏压以及磁场电流与离子流之间的关系,确定了其最佳工作参数。并应用该脉冲阴极弧金属等离子体源和等离子体浸没离子注入与沉积技术制备了TiC薄膜。对改性层的显... 对脉冲阴极弧金属等离子体源的工作参数进行了测量,研究了离子流与磁导管偏压以及磁场电流与离子流之间的关系,确定了其最佳工作参数。并应用该脉冲阴极弧金属等离子体源和等离子体浸没离子注入与沉积技术制备了TiC薄膜。对改性层的显微硬度、摩擦磨损性能和膜基结合力进行了测试分析。结果表明:合成TiC薄膜后,试样的显微硬度、摩擦磨损性能得到了明显的改善,并且膜层与基体之间的临界载荷为36.03 N。 展开更多

关键词 等离子体浸没离子注入与沉积 碳化钛薄膜 脉冲阴极弧金属等离子体源

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空气中并联金属丝阵列电爆炸等离子体自辐射特性 被引量：3

8

作者 孟杨 申赛康 +3 位作者 王亚楠 丁卫东 张永民 闫家启 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期2671-2681,共11页

在空气中开展了平面丝阵的电爆炸实验,对比研究了非难熔金属铜丝阵列和难熔金属钽丝阵列在电爆炸过程中的能量沉积特性,重点分析了其等离子体通道演化过程及光辐射特性。实验结果表明,随着铜丝阵列或钽丝阵列根数(质量)的增加,丝阵列在... 在空气中开展了平面丝阵的电爆炸实验,对比研究了非难熔金属铜丝阵列和难熔金属钽丝阵列在电爆炸过程中的能量沉积特性,重点分析了其等离子体通道演化过程及光辐射特性。实验结果表明,随着铜丝阵列或钽丝阵列根数(质量)的增加,丝阵列在电压峰值前沉积的能量会有所增加且总体相变时间会变长。对于铜丝阵列,当其能量沉积速率较快时,电爆炸过程中的光辐射强度会随金属丝根数的增加而有所增加,但光辐射持续时间相对于单丝较短。铜丝和铜丝阵列电爆炸等离子体通道膨胀过程较快,放电中心通道内的加热和电离过程不够集中。当铜丝根数增加时,放电过程中各丝之间的相变时刻不够同步,放电等离子体通道发展极不均匀。对于钽丝阵列,在储能一定的条件下,随着钽丝阵列根数(质量)的增加,其光辐射强度会有所下降。钽丝和钽丝阵列在相变过程中的气液混合通道能够被加热到较高的温度,放电通道内热电离过程显著,等离子体通道易于发展,但放电通道膨胀速率要明显慢于铜丝。丝阵列放电过程中各丝之间相变时刻的不同步会影响电流的分布,进而导致各丝之间的能量沉积过程不同,使得丝阵列中各丝等离子体通道的建立过程不同步。 展开更多

关键词 金属丝电爆炸 放电等离子体 沉积能量 光辐射 脉冲功率应用

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纯水和液氮中金属丝电爆炸与等离子体气泡特性实验研究

9

作者 冯娟 白洁 +2 位作者 袁伟 王芝 韩若愚 《石油学报（石油加工）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期1153-1161,共9页

金属丝电爆炸能有效地将电能转化为机械能(冲击波和等离子体气泡),在化石能源开发等领域取得了成功应用。为明确不同液体中金属丝电爆炸等离子体气泡行为,搭建可变环境金属丝电爆炸实验平台与诊断系统,通过改变电容充电电压,获得不同储... 金属丝电爆炸能有效地将电能转化为机械能(冲击波和等离子体气泡),在化石能源开发等领域取得了成功应用。为明确不同液体中金属丝电爆炸等离子体气泡行为,搭建可变环境金属丝电爆炸实验平台与诊断系统,通过改变电容充电电压,获得不同储能下kA量级和μs时间尺度的脉冲电流,驱动直径为50μm的铜丝电爆炸。通过测量负载电压、回路电流以及拍摄高速阴影图像,对放电瞬态过程进行诊断和分析。结果表明:不同系统储能或负载规格下,液体中金属丝电爆炸存在非周期型放电、周期型放电以及电流暂停放电3种模式;与纯水(蒸馏水)介质相比,液氮中电爆炸具有更高的电压峰值(平均高约6%)、功率峰值(平均高约14%)。纯水中等离子体气泡脉动过程受系统储能和负载规格影响,系统储能从2 J增大至10 J时,气泡最大径向半径从约9.4 mm增大至约18.6 mm,第一脉动周期从约1.6 ms增长至约2.6 ms,气泡能量从约0.4 J增大至约2.3 J,气泡能量效率相对稳定,为18%~25%;相同储能下增加金属丝长度,最大径向半径逐渐缩短。储能2.5 J下,液氮气泡第一脉动周期比纯水中长约0.6 ms,最大径向半径约为纯水中气泡的1.17倍,在气泡收缩阶段,液氮气泡收缩速度慢,最小收缩半径约为纯水中气泡的1.53倍。 展开更多

关键词 金属丝电爆炸 冲击波 等离子体气泡 脉冲放电 液相放电

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低温等离子体催化处理甲苯气体 被引量：11

10

作者 龙千明 刘媛 +1 位作者 范洪波 吕斯濠 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第7期1350-1357,共8页

将低温等离子体与贵金属催化剂结合,用于甲苯气体的处理;考察了其处理效果及影响因素。所用低温等离子体由针板式脉冲流光放电方法产生。实验考察了脉冲频率、脉冲峰值电压、甲苯进口质量浓度、气体流量和催化剂等因素对净化效率的影响... 将低温等离子体与贵金属催化剂结合,用于甲苯气体的处理;考察了其处理效果及影响因素。所用低温等离子体由针板式脉冲流光放电方法产生。实验考察了脉冲频率、脉冲峰值电压、甲苯进口质量浓度、气体流量和催化剂等因素对净化效率的影响。结果表明:甲苯去除率随脉冲频率和脉冲峰值电压的变化并非单方向增大或减小,而是分别存在最适宜值f=33kHz、U=15kV;甲苯进口质量浓度从60mg/m3增加到180mg/m3时,甲苯去除率逐渐升高;气体流量的增大会导致甲苯去除率的降低;贵金属催化剂对甲苯降解有明显的促进作用,无催化剂时甲苯去除率的最大值为57.3%,有催化剂时则提高到88.5%。 展开更多

关键词 低温等离子体催化 贵金属催化剂 脉冲流光放电 甲苯

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锥–螺旋电极在真空等离子体生成中的作用 被引量：4

11

作者 刘文正 陈修阳 +1 位作者 崔伟胜 窦志军 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期1863-1867,共5页

为了研究真空脉冲放电中放电电流产生的磁场对生成的等离子体的束缚效果,设计了一种锥–螺旋状的真空放电电极结构,借助Ansoft Maxwell 3D电磁场仿真软件,对比分析了锥–筒状电极与锥–螺旋状电极的磁场分布,重点讨论了采用锥–螺旋状... 为了研究真空脉冲放电中放电电流产生的磁场对生成的等离子体的束缚效果,设计了一种锥–螺旋状的真空放电电极结构,借助Ansoft Maxwell 3D电磁场仿真软件,对比分析了锥–筒状电极与锥–螺旋状电极的磁场分布,重点讨论了采用锥–螺旋状电极放电时电极内部自磁场、阴阳电极间的相对位置关系、螺旋状阳极的内径等因素对真空放电等离子体生成特性的影响,并通过朗缪尔探针法对相应条件下的真空放电等离子体参数进行了测量分析。实验与仿真结果表明:利用放电时电流流过螺旋状电极所产生的轴向磁场,可以有效约束部分向四周扩散的等离子体,增大了到达探针位置的等离子体密度;合理优化螺旋状放电阳极,可以增大电极内部的磁场强度,在电极轴向获得更高密度的金属等离子体。 展开更多

关键词 真空 螺旋状电极 金属等离子体 探针法 脉冲放电

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大气颗粒物中重金属的双脉冲激光诱导击穿光谱研究 被引量：5

12

作者 李业秋 孙成林 +5 位作者 李倩 岱钦 乌日娜 张善春 杨帆 乔红超 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2019年第10期81-86,共6页

为了对沈阳市某工业区附近大气中重金属等离子体光谱特性进行研究,采用双脉冲激光诱导击穿光谱技术(Double pulse laser induced breakdown spectroscopy, DP-LIBS)对样品中主要重金属等离子体光谱进行测量分析。通过比较单脉冲(SP)和... 为了对沈阳市某工业区附近大气中重金属等离子体光谱特性进行研究,采用双脉冲激光诱导击穿光谱技术(Double pulse laser induced breakdown spectroscopy, DP-LIBS)对样品中主要重金属等离子体光谱进行测量分析。通过比较单脉冲(SP)和双脉冲(DP)激发的样品等离子体光谱,发现采用DP-LIBS技术可以很好地增强等离子体光谱的强度。研究DP-LIBS光谱强度随两个脉冲激光的间隔时间变化,在脉冲间隔为15μs时样品中重金属等离子体光谱得到了最大的增强。同时DP-LIBS技术也会提高样品等离子体光谱的稳定性,谱线的相对标准偏差由6%降低为3%左右。最后对样品等离子体的电子温度及电子密度随双脉冲间隔时间的变化情况进行了研究。 展开更多

关键词 激光诱导等离子体 双脉冲激光 脉冲间隔时间 大气重金属

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基于光谱诊断的脉冲GMAW焊金属蒸汽动态扩散行为研究 被引量：2

13

作者 李敏 张旺 +3 位作者 曹岚 华学明 李芳 潘成刚 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期527-531,共5页

理解脉冲GMAW焊电弧物理的动态特性对解释这一焊接方法的内在机理及获取优化控制策略有重要意义,通过在高速摄影前加窄带滤波片的方法研究了脉冲GMAW焊接过程中不同粒子的扩散行为,同时采用光谱仪研究了不同状态下金属与蒸汽保护气氛谱... 理解脉冲GMAW焊电弧物理的动态特性对解释这一焊接方法的内在机理及获取优化控制策略有重要意义,通过在高速摄影前加窄带滤波片的方法研究了脉冲GMAW焊接过程中不同粒子的扩散行为,同时采用光谱仪研究了不同状态下金属与蒸汽保护气氛谱线的强度分布信息,采用气体状态方程、等离子体准中性方程、和Saha方程计算了脉冲GMAW焊接峰值和基值两种不同状态下的金属蒸汽浓度分布。研究结果显示,在峰值时刻,金属蒸汽被约束在电弧中心1mm左右的范围内,当电流从峰值跳转到基值时刻,金属蒸汽从中心扩散到电弧外围区域,峰值时刻中心金属浓度约为75%,而基值仅为35%左右。 展开更多

关键词 光谱分析 焊接等离子体 脉冲GMAW 金属蒸汽

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金属丝电爆炸研究进展-(Ⅰ):真空环境 被引量：13

14

作者 吴坚 李兴文 +2 位作者 邱爱慈 卢一晗 李沫 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第6期1898-1906,共9页

真空中金属丝电爆炸在Z箍缩等离子体、X射线源等有重要应用,特别是纳秒脉冲下金属单丝的电爆炸行为是丝阵Z箍缩的最初始阶段,对丝阵Z箍缩内爆辐射特性有重要影响,因而受到特别关注。目前,利用高时空分辨的等离子体诊断系统和数值模拟手... 真空中金属丝电爆炸在Z箍缩等离子体、X射线源等有重要应用,特别是纳秒脉冲下金属单丝的电爆炸行为是丝阵Z箍缩的最初始阶段,对丝阵Z箍缩内爆辐射特性有重要影响,因而受到特别关注。目前,利用高时空分辨的等离子体诊断系统和数值模拟手段,真空环境中金属丝电爆炸的研究已在实验诊断、调控方法、理论模型等方面取得了许多重要研究成果。在介绍发展历史的基础上,主要针对真空环境中纳秒脉冲下金属单丝电爆炸的相关研究,描述了金属丝电爆炸的基本特性,总结了电参数和丝参数对电爆炸特性的影响规律,分析了提高金属丝中沉积能量以实现金属丝汽化的调控方法,并综述了数值模拟中电爆炸丝状态方程、输运参数和磁流体模型等的主要进展,最后指出了研究面临的挑战和未来发展的方向,对今后继续深入开展该领域的研究工作具有一定的借鉴意义。 展开更多

关键词 金属丝电爆炸 纳秒脉冲 芯晕结构 等离子体诊断 真空环境

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空气中不同金属丝电爆炸的光辐射特性 被引量：6

15

作者 韩若愚 吴佳玮 +3 位作者 丁卫东 姚伟博 张永民 邱爱慈 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第9期3085-3092,共8页

金属丝电爆炸过程伴随明显光辐射现象,该现象蕴含大量信息,为此研究了空气中铝(Al)、钛(Ti)、铁(Fe)、铜(Cu)、钼(Mo)、银(Ag)、钽(Ta)、钨(W)8种材质的金属丝以及石墨芯C在亚微秒与微秒尺度脉冲电流作用下电爆炸的光辐射特性。搭建了... 金属丝电爆炸过程伴随明显光辐射现象,该现象蕴含大量信息,为此研究了空气中铝(Al)、钛(Ti)、铁(Fe)、铜(Cu)、钼(Mo)、银(Ag)、钽(Ta)、钨(W)8种材质的金属丝以及石墨芯C在亚微秒与微秒尺度脉冲电流作用下电爆炸的光辐射特性。搭建了金属丝电爆炸实验平台与诊断系统。在系统储能500 J的情况下,将上升沿约为45 A/ns与5 A/ns的脉冲电流分别施加在长1 cm、直径200μm的金属丝/石墨芯负载上,并测量负载电压、回路电流、光强与时间积分光谱。实验结果表明,光电管可响应的光辐射起始于负载阻性电压下降时刻,并随着放电过程结束逐渐达到最大值,发光过程持续时间>300μs。从幅值来看,Ti丝电爆炸具有最强的光辐射,在5 A/ns脉冲电流作用时幅值为Cu丝的3倍。非难熔金属Al、Cu、Ag具有相似的光辐射特性,包括相似的光强–时间曲线以及具有明显线状谱的时间积分光谱;难熔金属Mo、Ta、W具有相似的光强–时间曲线且积分光谱以连续谱为主;石墨芯与难熔金属具有相似的光强–时间曲线,积分光谱却存在明显的线状谱。此外,金属丝电爆炸光辐射能量在250~380nm的波段具有较强的分量,比例最高为Cu丝,可达42.9%。不同材质金属丝电爆炸的光辐射具有很大差异,可以推测其等离子体通道温度、密度、电离度等参数存在较大差异。 展开更多

关键词 金属丝电爆炸 脉冲功率技术 等离子体 光辐射 光谱

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液体中金属丝电爆炸的研究现状与展望 被引量：18

16

作者 韩若愚 李柳霞 +6 位作者 钱盾 刘毅 周海滨 姚伟博 孙滢 李元 黄逸凡 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期766-777,共12页

液体中金属丝电爆炸(丝爆)不同于介质电击穿过程,涉及复杂金属相变,可产生具有更高能量效率的冲击波,已在化石能源开发等领域取得成功应用,也凸显出在地质勘探、矿山与安全工程等领域的巨大应用潜力。文中回顾了电爆炸冲击波技术的发展... 液体中金属丝电爆炸(丝爆)不同于介质电击穿过程,涉及复杂金属相变,可产生具有更高能量效率的冲击波,已在化石能源开发等领域取得成功应用,也凸显出在地质勘探、矿山与安全工程等领域的巨大应用潜力。文中回顾了电爆炸冲击波技术的发展历程,基础研究方面分别从丝爆物理过程与冲击波产生机理、测量诊断和评估方法、冲击波特性与影响因素进行阐述,并从理论与实验角度提出了现阶段面临的科学问题与技术难点;应用研究方面简述了液体中丝爆在石化能源开发、物性研究装置、纳米材料制备等方面的应用与工程实践,给出了当前电爆炸冲击波技术在应用中亟待解决的瓶颈问题和方向。最后,归纳提出了该技术的发展趋势和路线图。 展开更多

关键词 金属丝电爆炸 脉冲功率应用 液中放电 放电等离子体 冲击波

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水中金属丝爆引燃铝粉悬浮液冲击波增强效应 被引量：1

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作者 袁伟 韩若愚 +2 位作者 李琛 王亚楠 张永民 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2022年第7期118-123,共6页

开展了水中铜丝电爆炸引燃铝粉悬浮液的实验研究,将铝粉悬浮液置于有机玻璃管中,同轴心方向穿过200μm的金属铜丝,经脉冲功率驱动后快速相变发生电爆炸为铝粉爆燃提供反应条件。通过比对不同质量球状铝粉(μm粒径)的悬浮液在相同脉冲电... 开展了水中铜丝电爆炸引燃铝粉悬浮液的实验研究,将铝粉悬浮液置于有机玻璃管中,同轴心方向穿过200μm的金属铜丝,经脉冲功率驱动后快速相变发生电爆炸为铝粉爆燃提供反应条件。通过比对不同质量球状铝粉(μm粒径)的悬浮液在相同脉冲电容器储能条件下的放电和冲击波参数,获得了电爆炸驱动铝粉放电特性和冲击波增强效应的规律。实验发现,电爆炸起爆铝粉的冲击波有两个明显的波峰,分别对应于金属丝电爆炸(一次冲击波)和由产物气体胀裂管壁产生的二次冲击波,且铝粉爆燃对二次冲击波的增强效应非常显著,在300 mg铝粉的悬浮液环境中,二次冲击波峰值达到2.77 MPa,是无铝粉添加环境中二次冲击波的2.25倍,冲击波冲量增强了约50%。对不同储能条件下200 mg铝粉的悬浮液环境中金属丝爆的冲击波进行了对比研究,发现随着驱动源储能的增加,电爆炸引发的主冲击波和二次冲击波压力均逐渐增大,600 J时分别达到了3.17和1.91 MPa,冲击波冲量也随储能增加而增加,在600 J储能条件时的冲量为41.12 Pa·s,储能条件约300 J时20.24 Pa·s冲量的2倍。 展开更多

关键词 金属丝电爆炸 冲击波 含能材料 等离子体诊断 脉冲功率技术

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水环境下铜丝电爆炸特性及其冲击波行为 被引量：5

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作者 刘奔 王德国 +1 位作者 郭岩宝 王涛 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第12期4038-4044,共7页

针对油气田储层改造中金属丝电爆炸这一新的物理增产技术,为了研究电爆炸冲击波与放电参数之间的关系,搭建了电爆炸试验平台,以铜丝为负载开展了不同放电参数下爆炸特性试验。通过对放电过程中电压、电流、电阻及其沉积能量的分析,研究... 针对油气田储层改造中金属丝电爆炸这一新的物理增产技术,为了研究电爆炸冲击波与放电参数之间的关系,搭建了电爆炸试验平台,以铜丝为负载开展了不同放电参数下爆炸特性试验。通过对放电过程中电压、电流、电阻及其沉积能量的分析,研究了电容容量和储能大小对金属丝相变时间、沉积能量及冲击波的影响规律。结果表明,在铜丝从固态到液态相变过程中,电容容量和储能大小对其影响不大,沉积能量为其理论热焓值3倍左右;在铜丝汽化过程中,随着电容储能的增加,60μF容量电容放电时的能量沉积速率要低于30μF容量电容放电,但60μF容量电容在储能较低时仍有较好的放电稳定性。在丝放电过程中,冲击波的峰值压力与铜丝汽化过程中的沉积能量有着紧密的关系,随着沉积能量的增加,它们具有相同的变化趋势。 展开更多

关键词 脉冲功率技术 金属丝电爆炸 冲击波 等离子体 沉积能量 石油采收率

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水中裸铜丝与镀膜铜丝电爆炸积分光谱与冲击波特性实验研究 被引量：4

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作者 韩若愚 吴佳玮 +1 位作者 周海滨 邱爱慈 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第24期257-264,共8页

针对裸铜丝与镀膜铜丝在水介质中电爆炸的过程进行实验研究,并与其在空气中电爆炸的行为进行对比分析。搭建包括微秒量级脉冲电流源、放电负载与腔体在内的实验平台。将脉冲电流作用于金属丝引起电爆炸,测量负载电压、回路电流、冲击波... 针对裸铜丝与镀膜铜丝在水介质中电爆炸的过程进行实验研究,并与其在空气中电爆炸的行为进行对比分析。搭建包括微秒量级脉冲电流源、放电负载与腔体在内的实验平台。将脉冲电流作用于金属丝引起电爆炸,测量负载电压、回路电流、冲击波压强以及全过程的积分光谱。实验结果表明,镀膜能够使金属丝沿面/内部击穿时刻产生0.2μs左右的时延,并略微提高金属丝沉积能量;此外,镀膜能够有效降低光辐射强度,但对电爆炸产生的冲击波影响并不明显。该研究对于水中金属丝电爆炸相关机制研究及其工业应用具有一定参考意义。 展开更多

关键词 脉冲功率技术 金属丝电爆炸 等离子体 时间积分光谱 冲击波

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卫星姿态控制系统执行器的故障诊断方法研究 被引量：4

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作者 陈辛 魏炳翌 闻新 《航空兵器》 北大核心 2018年第2期69-76,共8页

小卫星具有成本低、体积小、灵活性高等优点,多颗小卫星协同工作完成太空探索任务已逐渐成为国际航天技术发展的研究热点之一。针对脉冲等离子体推进器(Pulsed Plasma Thruster,PPT)作为执行器的卫星姿态控制系统常见故障问题,设计了一... 小卫星具有成本低、体积小、灵活性高等优点,多颗小卫星协同工作完成太空探索任务已逐渐成为国际航天技术发展的研究热点之一。针对脉冲等离子体推进器(Pulsed Plasma Thruster,PPT)作为执行器的卫星姿态控制系统常见故障问题,设计了一种基于新型级联前馈神经网络的故障诊断系统。该系统采用自组织神经网络训练算法,结合训练误差与拓扑信息,优化神经网络结构,提高其泛化性能,进而应用神经网络模拟PPT的动力学特性开展故障诊断。仿真结果表明,该训练算法能优化网络结构,提升了故障诊断策略的有效性与可靠性。 展开更多

关键词 小卫星 姿态控制 神经网络 故障诊断 脉冲等离子体推进器

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