杨林
- 作品数：10 被引量：22H指数：3
- 供职机构：中国工程物理研究院电子工程研究所更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中国工程物理研究院科学技术发展基金更多>>
- 相关领域：理学电子电信电气工程生物学更多>>
- 用于真空弧等离子体放电阴极温度场测量的多光谱高温计
- 2021年
- 阴极表面温度是真空弧等离子体放电过程中一个重要参数,对真空弧等离子体的形成、电极腐蚀预测、热传导以及离子源的寿命都有重要影响。真空弧离子源的阴极具有目标小,放电过程快等特点,其温度的测量,对于时间分辨率和空间分辨率要求都很高,阴极表面温度的测量技术的欠缺,使得仅靠理论解析获得的结果难以得到验证。并且等离子体放电过程中测量仪器极易受到弧光的影响,如何避免放电过程中等离子体的辐射也是采用辐射法测量阴极表面温度要考虑的问题。这无疑给其温度场的测试研究带来困难。针对脉冲真空弧等离子体开展阴极表面温度测试实验有着重要意义,在分析了真空弧等离子体放电特性以及背景辐射特性和等离子体放电阴极测温的实际需求,本文基于高速CCD相机研制了一种新型的多光谱高温计。该高温计采用单色高速CCD相机,主要避免RGB彩色相机不能完全滤除背景辐射的弧光。为使用单色CCD相机实现多光谱辐射测温,设计了高温计的光学系统,该系统采用4孔径分光系统。将4种不同波长的滤光片嵌入到1个滤光片中。该研究设计的高温计可用于2000~6000 K的等离子体温度测量。并在中国工程物理研究院电子工程研究所进行现场测试,测试过程中将研制的高温计,通过外部触发形式对等离子体放电过程进行跟踪拍摄,高温计完全拍摄到等离子体放电过程。利用真空弧等离子体金属电极阴极放电的实测数据对高温计进行了验证。实验结果表明,设计的新型多光谱高温计能够用于测量真空弧等离子体放电时阴极温度场信息,测量的温度值低于放电电极的沸点温度,与等离子体放电过程中出现气化现象相符,说明高温计测的是等离子体放电阴极的温度。
- 杨宗举戴景民杨林王振涛
- 关键词：等离子体高温测量
- 三电极气体火花开关触发过程中的等离子体行为特性被引量：11
- 2018年
- 三电极气体火花开关放电导通时的触发过程对其性能有着重要影响,而实验中发现某些三电极气体火花开关在触发过程中可能存在触发极与阴极和阳极几乎同时导通的问题,为了解释这种现象,利用PIC-MCC（网格粒子法耦合蒙特卡罗碰撞）程序建立了对应的三电极气体火花开关触发过程仿真模型,获得了电子、离子在触发过程中的时空分布演化特性及电场分布特性,阐明了触发过程中触发极与阴极、触发极与阳极形成等离子体通道的物理机理,分析了电场分布和绝缘体表面电荷累积效应等对触发过程中等离子体通道形成的影响,揭示了绝缘体表面二次电子发射等是导致触发极与阴极、触发极与阳极几乎同时形成等离子体通道的关键因素。这些都为进一步深入研究三电极气体火花开关,提高其工作性能奠定了坚实的基础。
- 徐翱杨林钟伟刘云龙尚绍环金大志
- 关键词：气体火花开关
- 低气压条件下的铁电体离子发射特性研究
- 2018年
- 以低气压条件下的铁电体离子发射特性为研究对象,通过结合高速相机、光谱的光学诊断和二维网格质点法耦合蒙特卡洛碰撞模型(PIC-MCC)的仿真模拟获得了锆钛酸铅(PZT)铁电体离子发射的主要成分、表面放电的发光及等离子体演化过程、离子的产生及离子电流形成机制,为进一步研究铁电体离子源奠定了基础。
- 徐翱杨林金大志万翔陈磊
- 关键词：铁电体等离子体放电离子发射
- 大气条件下的沿面闪络等离子体演化过程研究
- 2020年
- 电子器件在大气环境下发生沿面闪络导致工作失效是限制其性能的瓶颈问题之一。本文基于高速相机诊断得到了大气条件下陶瓷沿面闪络发展过程,并与真空沿面闪络过程进行了比较。然后基于二维网格粒子法耦合直接模拟蒙特卡罗法(PIC-DSMC)建立了相应的仿真模型,得到了大气条件下陶瓷沿面闪络过程中电子和离子数密度分布演化特性,分析了大气条件下沿面闪络过程中等离子体通道的形成与竞争特性,并与实验结果进行了验证,阐明了大气条件下沿面闪络过程的物理机制,为进一步深入理解沿面闪络问题提供了支撑。
- 徐翱石元杰杨林王亚军陈磊
- 关键词：沿面闪络等离子体场致发射
- 三探针方法脉冲放电等离子体特性被引量：2
- 2015年
- 基于三探针方法开展了脉冲放电等离子体特性研究,实现了单次脉冲放电等离子体参数的时变特性诊断。采用金属罩屏蔽、示波器锂电池供电等方法降低了电磁信号干扰,利用Labview编制了特定的程序进行三探针诊断数据处理。根据脉冲放电等离子体具有多电荷态离子成分、离子超声速运动等特点,对三探针理论进行相应修正。诊断结果表明,整个放电脉冲内高压引出界面电子温度Te处于2~4eV之间,离子密度ni处于1017~1018 m-3量级之间,与Langmuir单探针诊断结果吻合。
- 陈磊杨林万翔金大志向伟谈效华
- 关键词：脉冲等离子体电子温度离子密度
- 激光干涉法诊断空气开关等离子体的技术研究被引量：4
- 2019年
- 介绍了激光干涉技术用于诊断等离子体的基本原理、实验装置及图像处理方法等,通过Mach-Zehnder激光干涉仪诊断了空气开关等离子体。结果表明,该实验装置能够获得高质量的干涉图。通过对干涉图的数值处理,重建了等离子体电子密度的三维分布。空气开关放电后75ns时刻,等离子体的平均电子密度为2×10^18 cm^-3,电子温度为0.11eV,等离子体半径为1.1mm,扩散速度为1.4×10^4 m/s。
- 黄杰杨林陈磊吴先映
- 关键词：等离子体激光干涉仪电子密度电子温度
- 短间隙真空弧放电电极活跃现象的实验研究
- 2021年
- 真空弧离子源可以为微纳卫星提供推力,已成微纳卫星推进领域关注的热点。然而真空弧推进装置存在推力小的局限性,如何提高真空弧离子源的推力是真空弧推进领域需要解决的问题。近几年短间隙真空弧放电引起广泛关注,本文通过实验研究了短间隙真空放电的物理过程,通过高速相机获得了清晰的阴极斑和阳极斑图像,并分析了短间隙电流活跃阳极现象产生的原因。研究表明,阴极和阳极在较低的电流下都积极参与放电过程进而可以产生更多的等离子体,因而相同放电条件下短间隙真空弧离子源可以产生更大的推力,在微纳卫星的推进领域具有潜在的应用价值。
- 许人友万翔杨林陈磊
- 关键词：高速相机
- 触发型真空弧放电特性研究被引量：2
- 2014年
- 基于沿面放电设计了短间距的触发型真空弧放电装置,利用高速相机研究了触发真空弧放电特性,获得了不同放电时刻的放电图像。通过分析放电图像,发现主弧放电开始阶段,主弧电流主要为电子电流,而且在阳极附近观察到较强的离子电流。研究发现阴极斑的形成和等离子体的扩散是主间隙击穿的关键因素。初始阴极斑不仅为触发回路提供载流子,同时影响着主间隙的击穿。文章讨论了阴极表面离子鞘层对表面电场的影响,阴极表面场强可达107V/m。同时本文讨论了背景气压对电极间隙放电延迟时间的影响。
- 万翔杨林陈磊金大志向伟肖坤祥
- 关键词：沿面放电
- 气体火花开关初始放电等离子体演化过程被引量：4
- 2016年
- 气体火花开关的初始放电过程对研究其工作状态有着非常重要的影响,通过基于网格粒子法-直接蒙特卡罗法(PIC-DSMC)耦合算法模拟了气体火花开关从放电开始到等离子体通道初步形成的完整过程,得到了电子和离子的数密度时空分布变化,分析了间隙中电场分布随时间变化规律,完整清晰地揭示了气体火花开关从放电初始到等离子体通道初步形成的物理过程,并初步开展了气体火花开关击穿过程的光学诊断实验,为进一步深入研究气体火花开关的物理机理打下了基础。
- 徐翱杨林尚绍环金大志杜涛谈效华
- 关键词：气体火花开关等离子体
- 基于微机电系统技术的薄膜离子源制备与实验研究
- 2019年
- 基于微机电系统技术的薄膜离子源是芯片型中子发生器的关键部件。本文通过在陶瓷基底上制备图形化钛膜并利用3层陶瓷重叠的方法获得了薄膜离子源样品,采用平板探针法和激光共聚焦显微镜得到了薄膜离子源的离子电流及其电极烧蚀特性,并进一步利用高速相机和光谱仪得到了薄膜离子源的放电发光演化图像和等离子体组分信息,最后基于实验结果分析揭示了薄膜离子源放电的工作机制。
- 王亚军徐翱席仕伟杨林金大志陈磊
- 关键词：微机电系统离子电流
