飞秒激光引导高压放电下的SF6等离子体时间分辨光谱特性

• 作者: 刘黄韬 张云刚 朱志峰 李博 王永达 高强
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: 飞秒激光引导高压放电 时间分辨光谱 电子温度和密度 SF6
• 年，卷（期）: 2020,（18）
• 所属期刊栏目: 气体、等离子体和放电物理
• 页码范围: 346-353
• 页数: 8页
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.69.20200636

摘要

SF6作为气体绝缘介质广泛应用于气体绝缘设备中,其电弧等离子体得到广泛研究,但对SF6电弧等离子体时间分辨光谱特性的研究还未见报道.本文在SF6环境中利用飞秒激光自聚焦产生的光丝引导高压放电,诱导产生SF6等离子体;利用光谱系统采集300—820 nm波长范围内的SF6等离子体光谱,对光谱谱线开展了识别和归属研究,S和F谱线主要分布在300—550 nm和600—800 nm波段,分析认为S和F原子主要由SF6被高能电子碰撞直接或间接产生,S离子由S原子被高能电子撞击产生.给出了SF6等离子体的时间分辨光谱,等离子体光谱强度先增大后减弱,均由带状光谱和分立光谱叠加而成,带状光谱主要是由轫致辐射和复合辐射共同作用导致,基于时间分辨光谱得到了部分S和F的荧光寿命.给出了电子温度和电子密度随时间的演化规律,二者演化规律基本相同,且都随延迟时间呈指数衰减.最后,利用Mc Whirter准则得到SF6等离子体处于局部热平衡.研究结果对于开展SF6分解机理和高压设备运行状态在线监测技术研究具有重要意义.