超寬帶高功率脈沖輻射源亞納秒氣體開關的研究.pdf

1、脈沖功率技術在科學試驗、國防、生物醫(yī)學以及環(huán)境保護等領域有著廣泛的應用。亞納秒氣體開關的研究源于脈沖功率技術迅速發(fā)展的要求，是脈沖功率系統(tǒng)關鍵元件之一。納秒脈沖氣體擊穿特性的研究工作推動了氣體放電研究領域的完善和發(fā)展，具有重要的理論和實際意義。 由于氣體放電過程涉及到物理結構的不同層次(包括電子、原子、分子和光子)，影響因素比較多，因而還沒有一個理想模型能夠對放電過程進行精確描述。本文以湯森德放電理論和經(jīng)典流注放電理論為基礎，用

2、有限元軟件ANSYS對亞納秒氣體開關的擊穿過程進行建模仿真。通過改變氣體開關的電極形狀、電極間距和電極材料來對亞納秒氣體開關性能進行分析。要求氣體開關具有導通時間快、工作壽命長、絕緣恢復能力強的優(yōu)點。 通過仿真結果分析表明：在高電壓、小間隙的開關中，平板電極擊穿時分散性很大，穩(wěn)定性極差，一般不采用：隨著電極間距的減小，電流密度峰值就越大。由于氣體火花開關內的能耗與電流密度有關，當電流越大，開關擊穿時電弧通道產生炙熱氣體和帶電粒子