MHz猝發(fā)率高壓脈沖作用下介質真空沿面閃絡特性研究.pdf

1、真空沿面閃絡是發(fā)生子真空與固體絕緣介質界面上的一種特殊的氣體放電現象，由真空沿面閃絡導致的絕緣失效一直制約著高電壓技術與脈沖功率技術在耐壓可靠性方面的發(fā)展，因而自二十世紀五六十年代發(fā)現真空沿面閃絡現象以來，深入細致的實驗研究與理論分析一直是相關領域的重點研究內容。不過，由于真空沿面閃絡是一個非常復雜的物理過程，經過多年的研究探索有關沿面閃絡的理論依然尚未完善，新的實驗現象與規(guī)律隨著實驗技術的發(fā)展也在不斷被發(fā)現更新。
　　本文利用三

2、脈沖猝發(fā)脈沖功率源，對MHz猝發(fā)率高壓脈沖作用下介質的真空沿面閃絡特性進行了研究。首先采用ICCD相機對常規(guī)絕緣子和高梯度絕緣子兩種不同類型的絕緣子在亞微秒級脈沖下的閃絡放電過程進行光學診斷，就觀測所得的實驗現象結合絕緣子表面以及電極表面的放電痕跡采用流注放電理論對亞微秒級脈沖下均勻電場中的沿面閃絡放電過程進行了詮釋。
　　文獻指出，閃絡發(fā)生前的預閃絡過程以及閃絡后介質表面會積聚表面電荷，表面電荷場導致局部電場分布畸變會對閃絡過程

3、存在一定影響。對原有三脈沖猝發(fā)功率源進行了改造，將脈沖間隔由500ns固定間隔變?yōu)槊}沖間隔可調。對單脈沖和三脈沖加載下的材料閃絡電壓進行測量，發(fā)現三脈沖下的閃絡場強統(tǒng)計平均值比單脈沖要低，分析認為這種差異的產生正是由于前次脈沖產生的表面積聚電荷使得后續(xù)脈沖期間發(fā)生閃絡的概率升高導致的。
　　如果三脈沖與單脈沖下材料的閃絡電壓差異的確是由表面積聚電荷引起的，由于表面電荷產生之后即會逐漸消散瀉放，那么脈沖間隔不同的情況下材料的閃絡擊穿

4、電壓也應當相應地呈現出一定的差異性。通過測定同一樣品在脈沖間隔分別為300ns、500ns和1μs下三脈沖加載的閃絡電壓，驗證了以上猜想。此外，實驗還發(fā)現絕緣子的材料與形狀對絕緣子在不同脈沖間隔下閃絡電壓差異度的大小存在影響，并對產生這一現象的原因進行了分析。對神龍二號直線感應加速器調試實驗中出現的加速腔絕緣環(huán)帶束流擊穿現象進行分析，發(fā)現是束流二次效應引起的表面電荷積聚導致絕緣材料的真空沿面耐壓性能下降，這表明積聚電荷不僅在同一次加載實