纳秒脉冲气体放电中逃逸电子束流的研究

• 作者: 严萍 杨文晋 章程 谢庆 邵涛 马浩
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: 气体放电 纳秒脉冲 逃逸电子束流 收集器
• 年，卷（期）: 2014,（8）
• 所属期刊栏目: 气体、等离子体和放电物理
• 页码范围: 085208-1-085208-7
• 页数: 1页
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.63.085208

摘要

经典的放电理论(Townsend和流注理论)不能很好地解释纳秒脉冲放电中的现象,近年来基于高能量电子逃逸击穿的纳秒脉冲气体放电理论研究受到广泛关注.有研究发现,高能逃逸电子是纳秒脉冲气体放电中的新特征参数.本文研制了用于测量纳秒脉冲放电中逃逸电子束流的收集器,并对脉宽3-5 ns、上升沿1.2-1.6 ns激励的大气压纳秒脉冲气体放电中逃逸电子束流进行了测量.收集器采用类似法拉第杯的原理,利用金属极收集纳秒脉冲放电中的高能电子,并转换为电信号后由示波器采集.为了获得更好的逃逸电子束流波形,对逃逸电子束流收集器进行了优化设计,提高了收集器的阻抗匹配特性.基于上述的逃逸电子束流收集器,研究了纳秒脉冲气体放电中逃逸电子的特征.实验结果表明,所设计的收集器可以有效地测量到逃逸电子束流,改进设计后收集器测得的逃逸电子束流的时间分辨率和幅值均得到提高.施加电压约80 kV时,大气压空气中的逃逸电子束流幅值可达160 mA,脉宽小于1 ns.多个脉冲激励放电的结果表明逃逸电子束流收集器具有较好的可靠性,其瞬态响应与时间分辨率比较稳定.