摘要：等离子体流动控制(PFC)能有效抑制翼型附面层分离,增加升力,推迟失速,应用前景广阔。流场的延迟效应是指采用PFC进行流动控制时,激励关闭后,流动控制效果仍存在的现象。本文对新型微秒脉冲介质阻挡放电(μs-DBD)的体积力和冲击波特性进行测试,并在此基础上开展风洞实验,进行流场的延迟效应研究,测试μs-DBD的延迟时间和参数影响规律。结果表明,μs-DBD能同时产生体积力和冲击波作用,同时也能在流场中产生明显的延迟效应,延迟时间不小于1200s,远大于毫秒脉冲介质阻挡放电(AC-DBD)产生的延迟时间(150s);激励电压和来流速度越大,翼型迎角越小,延迟效应越强;等离子体激励能使流场失稳分岔,并转变为更优的分岔解;延迟效应研究在节约能耗、延长激励器寿命、PFC控制律设计和风洞实验方法优化等方面有重要意义。

摘要：设计并实现了重复频率在10 Hz~10 kHz可调的1550 nm微秒矩形脉冲光纤放大器。该光纤放大器采用双级主振荡功率放大(MOPA)全光纤结构,采用声光调制器对信号光进行调制,通过对泵浦驱动和信号光调制的脉冲波形及时序进行优化,实现了峰值功率为30 W、脉冲宽度为10μs~1 ms、重复频率在10 Hz~10 kHz范围可调的微秒矩形脉冲放大激光输出。通过优化信号光脉冲和泵浦脉冲时序有效抑制了光纤放大过程中的放大自发辐射,通过对信号光的脉冲波形进行预整形获得了较好的微秒矩形脉冲输出。

摘要：由于脉宽调制器对振荡器频率要求越来越高,文中设计了一种新型的可产生高频脉冲的振荡电路,分析了它的工作原理,提出了该振荡器的关键参数确定的方法,并利用pspice仿真器对该电路进行了模拟与仿真,结果表明该电路可产生频率达1MHz,脉宽为零点几微秒的脉冲,符合了当前脉宽调制器对振荡器频率的要求。

摘要：为深入探究共面介质阻挡放电(CDBD)的放电特性,从而为优化等离子体源设计提供参考,研究驱动电源类型对CDBD特性的影响,比较高频交流、微秒和纳秒脉冲激励CDBD的放电特性,分析驱动电源对放电均匀性、产生活性粒子密度、能量效率以及反应器运行温度的影响。结果表明,相比于微秒脉冲和高频交流,纳秒脉冲CDBD的均匀性最好,放电产生的活性粒子密度最大,稳定运行反应器温度最低。在高频交流电压峰-峰值20kV、微秒和纳秒脉冲电压峰值15kV、频率均为5kHz条件下,纳秒脉冲激励反应器达到热平衡时温度不超过100℃,而高频交流激励时反应器温度达到了145℃,对阻挡介质材料耐温性能提出了更高的要求。在相同激励周期内纳秒脉冲CDBD消耗的平均功率最少,能量效率最高,达到63.1%,显著高于微秒脉冲的38.6%和高频交流的21.8%。因此,在CDBD实际应用中,可采用纳秒脉冲电源作为激励源以达到降低反应器温度和提高能量效率的目的。

摘要：输出高电压等级的同时,为实现Tesla变压器的小型化、轻量化设计,研究了0.5 MPa SF_(6)气体环境中支撑绝缘子沿面闪络特性与表面电场的关系,利用有限元法建立了Tesla变压器的电场仿真模型,结合实验研究分析了支撑绝缘子沿面闪络过程,阐明了Tesla变压器关键绝缘部件的场等效实验方法和结论,根据上述分析优化支撑绝缘子结构。优化后的支撑绝缘子凹侧沿面电场最大值下降约81.5%,切向电场强度平均值降低约10.3%,法向电场强度平均值降低约30%,沿面距离增长11.8%,电场不均系数从5.03下降为1.20,电场分布改善明显,预计可以耐受1 MV负极性微秒脉冲电压。

摘要：从低温等离子体对偏二甲肼(Unsymmetrical Dimethylhydrazine,UDMH)降解的实际应用出发,以微秒脉冲电源和6根同轴反应管为主要构成,设计研制了基于气液两相介质阻挡放电的UDMH废水处理装置,探究了不同频率、不同脉宽的电源参数对实验装置放电功率和功率因数的影响,以功率因数为主要目标优选了微秒脉冲电源参数;并对两种典型浓度的UDMH废水进行了降解实验,测定了UDMH的去除率和降解能耗。实验装置的功率因数随频率变大而提升,且在脉宽2~10μs间有极大值,电源参数优选为控制电压200 V、频率1000 Hz、脉宽6μs。UDMH废水降解实验中,对于初始浓度43.5,264.5 mg∙L^(-1)的UDMH废水,UDMH去除率分别为99.9%、93.8%,降解能耗为0.51,0.18 kWh∙g^(-1)。结果表明,以石英玻璃加水膜为阻挡介质、空气为工作气体的同轴反应管能够通过DBD产生LTP活性粒子,以较低的能耗为代价有效去除UDMH,实验装置可较好应用于工程。

摘要：针对传统介质阻挡放电(DBD)和共面(CDBD)处理三维或不规则材料的不足,文中设计一种由小型微秒脉冲电源驱动的三维CDBD处理装置,在箱体内部由多个单面CDBD反应器组合形成空间环绕式等离子体。通过光学和电学诊断手段测量了装置的放电功率、发光图像以及发射光谱等,研究了电源工作参数对放电均匀性、产生活性粒子强度以及能量效率的影响。结果表明,随着电源电压的升高,放电区域变大,放电均匀性增强,当电压达到11kV时能够激励整个放电区域,形成较均匀的等离子体。相同电压下,活性粒子强度随频率升高而提高,在5kHz工作频率下产生的活性粒子强度最强,能量效率随工作频率升高有所下降,工作频率为1kHz时能量效率最高为40.1%。通过对木块进行表面亲水改性,来验证装置的三维材料处理效果。结果表明,处理后木块各个表面的亲水性均得到增强,处理1min后,达到稳态时的表面水接触角由30°下降至10°,并且由初始值下降至30°以下的液滴静置时间减少了70%以上。

摘要：液相放电是高电压与绝缘技术领域持续的研究热点,深入理解微/纳秒脉冲放电的特性与机理有利于促进液相放电在电气装备设计优化、深远海勘探、先进材料制备等前沿领域的创新与突破。总结梳理了近年来液体介质微/纳秒脉冲流注放电特性与机理研究的进展,从放电模式与转化、分叉行为、击穿过程等方面阐释了流注放电的基础特性,归纳了液体电导率、压强、溶解气体、杂质与添加剂等物性参数对流注放电特性的影响规律,分析了液体介质流注放电起始与发展机制(包括气泡理论、液相直接碰撞电离、场致分子电离、电致伸缩效应等)及其适用范围。在此基础上,展望了液相放电领域的发展方向和面临的挑战,为相关领域的基础研究和工程应用提供参考。

摘要：设计了一款全固态高重频高压脉冲电源,主电路采用以IGBT为主开关的半桥式固态Marx电路,驱动电路采用磁芯隔离带负压偏置的同步驱动方案,并由FPGA提供充放电控制信号和故障诊断、保护。该方案既可实现对多级电容的低阻抗的快速并联充电控制,又可实现截尾功能以加快脉冲后沿获得方波脉冲,且可实现百μs以上的宽脉冲输出,可用来产生高压脉冲电场。此外,该电源还可在突发模式下输出脉冲个数和频率均可调的多个高频脉冲系列。实验表明,该输出电压幅值可高达40kV,输出峰值电流可达100A,重频可达30kHz,上升沿和下降沿均低于100ns,突发模式下重频可高达200kHz。所设计的脉冲电源输出参数连续可调,且体积小巧。

摘要：综述了西北核技术研究所在微秒数十厘米长间隙真空绝缘领域的研究进展,包括:总结了数十厘米间隙下同轴电极真空绝缘阈值的经验公式,发现真空击穿电场强度同时受电极间隙和电极面积两个因素影响,并存在经验公式;总结了电极间隙为4 mm~4 m时,平板电极真空绝缘阈值的经验公式;总结了脉冲宽度为1 ns~1 ms时,真空绝缘阈值随脉冲宽度变化的经验公式;总结了长间隙真空击穿的物理机制,发现粒子碰撞理论更适合解释长间隙条件下的真空击穿现象;给出了几种常见的可提高真空绝缘阈值的方法,包括粗糙度合适和研磨,及在首次放电电压与微放电电压之间的老炼。