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大口径脉冲潘宁放电装置设计及实验研究
  • ISSN号:1672-7126
  • 期刊名称:《真空科学与技术学报》
  • 时间:0
  • 分类:O539[理学—等离子体物理;理学—物理]
  • 作者机构:[1]三束材料改性教育部重点实验室,大连116024, [2]大连理工大学物理与光电工程学院,大连116024
  • 相关基金:国家自然科学基金项目(11075028),中央高校基本科研业务费专项资金(DUT13LAB09)
中文摘要:

根据强流脉冲电子束源的工作需要,自行研制大口径脉冲潘宁放电装置提供阳极等离子体。采用亥姆霍兹线圈形成平行磁场,通过脉冲电容的充电电压控制磁场强度,最大峰强约0.2T。潘宁阳极电源电压可调约5000V,通过脉冲电容20心和限流电阻40Ω供电。在真空度7.0×10^-3~6.0×10^-2Pa范围内进行放电测试,发现潘宁放电过程可划分为激活、大电流放电和熄灭阶段。大电流放电的形成受真空度、磁场强度和潘宁阳极电压的共同影响,并需经历一定的激活时间后才能产生,表现为随真空度的降低和磁场强度的增加,阳极阈值电压降低,激活时间相应减小,采用有磁场条件的帕邢定律对上述实验规律进行了合理解释。

英文摘要:

A novel type of large diameter, pulsed Penning discharge device was designed and constructed to generate anodic plasma for high current pulsed electron beam source. In the lab-built device, a parallel magnetic field, with a maxi-mum intensity of 0.2 T, was generated by a Helmholtz coil and powered by the charging voltage of a pulse capacitor. The power supply of Penning anode provides an adjustable voltage, ranging up to 5,000 V, through a 20 gF pulse capacitor and a 40 Ω shunt resistor.Tested at a pressure in the range of 7.0 × 10^-3 Pa - 6.0 × 10^-2 Pa, three distinctive stages of Penning discharge were observed, including the activation, high current discharge, and extinction stages. The high current discharge was found to depend significantly on the pressure, magnetic field intensity, anode voltage, and a proper activa-tion time. Besides, it was found that as the pressure and magnetic field intensity increased, the anode threshold voltage and activation time decreased correspondingly. These observations were explained by the Paschen' s law with the impact of magnetic field.

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期刊信息
  • 《真空科学与技术学报》
  • 中国科技核心期刊
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  • 主办单位:中国真空学会
  • 主编:李德杰
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  • 邮编:100022
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  • 国际标准刊号:ISSN:1672-7126
  • 国内统一刊号:ISSN:11-5177/TB
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  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
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