空气中单丝和丝阵电爆炸特性的比较

• 作者: 丁卫东 刘毅 张晨阳 李琛 欧阳吉庭 韩若愚
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: 金属丝电爆炸 平面型铜丝阵负载 强耦合等离子体 光辐射测量
• 年，卷（期）: 2020,（7）
• 所属期刊栏目: 气体、等离子体和放电物理
• 页码范围: 215-226
• 页数: 12页
• 字数: 7018字
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.69.20191797

摘要

本文开展了500 J储能下、大气空气介质中微秒脉冲电流源驱动平面型铜丝阵负载电爆炸放电特性研究,并与铜单丝电爆炸进行了比较.实验中保持铜电极间距2 cm不变,选择2-16根直径100 μm的铜丝组成平面型铜丝阵,同时选择直径50-400 μm的单根铜丝作为对照,对电爆炸过程中负载电压、回路电流与光辐射强度进行测量,计算得到电功率、沉积能量等参数,研究质量变化对铜导体电爆炸过程的影响规律; 特别地,对于相同质量下单丝与丝阵负载情况进行比较.实验结果表明,随着质量增加,单丝电爆炸气化与电离过程变缓,宏观表现为电压峰值时刻延后、半高宽增大(约0.07 μs增至约0.64 μs); 与之不同,虽然丝阵电爆炸时刻随质量增加延后,但气化与电离持续时间变化不明显,电压峰半高宽稳定在0.11 ± 0.01 μs,且击穿发生前丝阵负载沉积能量低于同质量单丝负载.光辐射强度方面,丝阵电爆炸光辐射强度比三次同质量下单丝电爆炸分别强约28％,49％和52％.造成单丝与丝阵电爆炸过程差异的原因可能有两个方面:一是比表面积的差异使得细丝的相变过程更加迅速,表现为相同质量下细丝丝阵比粗单丝爆炸过程快; 二是电热/磁流体不稳定性在丝阵与单丝中发展程度不同,表现为光强-时间曲线的差异.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	欧阳吉庭	北京理工大学物理学院	31	155	7.0	11.0
2	刘毅	华中科技大学强电磁工程与新技术国家重点实验室	75	405	12.0	16.0
3	丁卫东	西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室	23	250	8.0	15.0
4	李琛	北京理工大学物理学院	1	0	0.0	0.0
5	韩若愚	北京理工大学物理学院	1	0	0.0	0.0
6	张晨阳	北京理工大学物理学院	2	0	0.0	0.0