放電參數(shù)對同軸槍放電特性的影響.pdf

1、同軸槍電極最初由Marshall設計用于核物理方面的研究。由于其產(chǎn)生的等離子體具有密度高、溫度高、速度快等許多獨特的優(yōu)點而逐漸被用于越來越多的領域，如利用同軸槍產(chǎn)生的高速等離子體團進行空間推進、對塵埃粒子進行加速、進行材料表面改性等，因此對同軸槍放電的研究也逐漸變得越來越廣泛。目前對同軸槍放電的描述主要以Hart的雪犁模型為主，雪犁模型將放電時的電路簡化為RLC震蕩回路，并指出等離子體團在前進過程中將會繼續(xù)電離前面的中性粒子，并推著被電

2、離后的粒子一起加速。本論文主要在雪犁模型的基礎下對同軸槍的放電特性，以及放電參數(shù)對同軸槍放電特性的影響進行了研究。文中主要內(nèi)容包括以下三部分:
　　1.通過同軸槍放電時的電流、電壓以及光電流波形進一步研究同軸槍放電時的工作機理，并對三者之間的關系進行定量研究。實驗中通過研究放電參數(shù)對同軸槍放電時的電流、電壓以及光電流波形的幅值、周期的影響，不僅對同軸槍的放電特性有了更本質(zhì)的認識，而且為下文解釋放電參數(shù)對等離子體團在前進過程中密度的

3、變化以及對等離子體團的分離程度的影響提供實驗依據(jù)。
　　2.等離子體團的密度是放映等離子體團特性的非常重要的參數(shù)之一。本文基于Stark展寬法測量等離子體團的密度，并在此基礎上研究等離子體團在前進過程中密度的變化規(guī)律。由于等離子體團的能量非常高，而且雪犁模型提到等離子體團在前進過程中會電離前面的中性粒子，并推著其一起加速，所以研究等離子體團在前進過程中密度如何變化以及放電參數(shù)對這一變化的影響，不僅可以驗證雪犁模型的假說，而且對在實

4、際的應用中選擇合適的位置以及放電參數(shù)進行優(yōu)化都非常有意義。實驗發(fā)現(xiàn)等離子體團在前進過程中密度會先增大再減小，而且氣壓的變化會影響等離子體團密度增大與減小的臨界值。
　　3.通過對磁場梯度對等離子體團加速影響的研究，文中提出一個新論斷:磁場梯度引起的增強反饋是導致等離子體團分離的主要原因。實驗發(fā)現(xiàn)通過光電倍增管得到的光電流波形可以直接地觀察到等離子體團的分離程度，并在此基礎上研究放電參數(shù)對等離子體團分離程度的影響。發(fā)現(xiàn)電容和電容充電