强流脉冲电子束源陶瓷真空界面闪络特性及其抑制技术研究

作     者：荀涛 孙晓亮 朱效庆 王朗宁 李慧勤 杨汉武 刘金亮 张军 张建德 钟辉煌 XUN Tao;SUN Xiaoliang;ZHU Xiaoqing;WANG Langning;LI Huiqin;YANG Hanwu;LIU Jinliang;ZHANG Jun;ZHANG Jiande;ZHONG Huihuang

作者机构：国防科技大学前沿交叉学科学院湖南省长沙市410073 中国空气动力研究中心四川省绵阳市621000 宝鸡文理学院陕西省宝鸡市721013 

基　　金：国家自然科学基金项目(62071477) 

出 版 物：《中国电机工程学报》 (Proceedings of the CSEE)

年 卷 期：2021年第41卷第19期

页      码：6796-6805页

摘      要：作为强流电子束源的关键部件之一,真空界面的沿面闪络问题严重制约和影响强流加速器和高功率微波系统的性能。该文针对强流电子束源中的陶瓷真空界面性能提升需求,首先利用VSim仿真软件建立陶瓷真空界面沿面闪络动态仿真模型,分析二次电子发射系数、二次电子倍增与碰撞电离等过程,仿真研究表面二次电子发射系数、表面解吸附气体、表面积聚电荷等因素对陶瓷沿面闪络的影响;在此基础上,结合工程样机,分别从降低表面二次电子发射系数和抑制二次电子倍增的角度,提出高温涂层和表面非周期波纹提高陶瓷耐压水平、抑制闪络的方法。在500k V、100ns、20Hz重频长脉冲平台上分别对上述2种表面处理的陶瓷真空界面开展耐压测试,结果显示:表面涂层和表面非周期波纹结构均可提高脉冲条件下陶瓷闪络电压,闪络电压提升幅度分别为12.4%和14.7%,且重频运行稳定。论文研究工作为强流脉冲功率领域陶瓷真空界面的设计与运行提供了重要参考。

主 题 词：强流电子束源 陶瓷真空界面 沿面闪络 粒子仿真 表面处理 耐压测试 

学科分类：080801[080801] 0808[工学-自动化类] 08[工学] 0805[工学-能源动力学] 080502[080502] 

核心收录：

D　O　I：10.13334/j.0258-8013.pcsee.201794

馆 藏 号：203105079...