微波谐振腔放电击穿特性与发射光谱分析

作     者：杨兆伦 陈泽煜 彭玉彬 贺永宁 崔万照 YANG Zhaolun;CHEN Zeyu;PENG Yubin;HE Yongning;CUI Wanzhao

作者机构：南京航空航天大学航天学院南京211106 中国空间技术研究院西安分院空间微波技术重点实验室西安710100 西安交通大学微电子学院西安710100 

基　　金：国家自然科学基金(No.61901361) 

出 版 物：《光子学报》 (Acta Photonica Sinica)

年 卷 期：2024年第53卷第5期

页      码：199-206页

摘      要：针对航天器通信系统中微波部件放电过程中的检测问题,开展对微波部件放电击穿的实验研究,以特殊设计的微波谐振腔为对象,研究从微放电到低气压放电的过渡过程中击穿特性的变化,考虑三种背景气体类型,采用全局检测和光学局部检测相结合的方式进行测试。结果发现,在100~1000 Pa的压强范围内,放电的击穿阈值均呈现先减小后增大的趋势,背景气体为氮气和空气,击穿阈值在400~500 Pa时达到最低水平,放电发生时产生的发射光谱较为相似,较为明显的发射谱线强度出现在氮气的第二正带系337.1 nm处。此外,由于背景环境中含少量的水蒸气,在314 nm处的OH自由基强度也较为明显。分析得出气体压强可改变粒子生成与消耗路径并对等离子体中各粒子的浓度大小产生影响。而氧气环境下的最低击穿阈值在600~700 Pa,同时整体发射光谱强度较低,仅能观测到704.2 nm和777.5 nm处氧原子的跃迁,进一步分析OH对氧气放电过程的影响,经过水浴处理后再次进行氧气的测试过程,结果并没有出现显著变化,表明在一定的压强范围内,水分子的存在对氧气的电离过程产生影响较小。

主 题 词：射频击穿 发射光谱 气体放电 空间微波部件 等离子体 

学科分类：08[工学] 082701[082701] 0827[工学-食品科学与工程类] 0702[理学-物理学类] 

核心收录：

D　O　I：10.3788/gzxb20245305.0553115

馆 藏 号：203127881...