用于新型等離子天線的高壓高頻短脈沖源的研究.pdf

1、等離子體在工業(yè)及軍事上具有十分廣闊的應(yīng)用前景?；诘入x子體的一些特殊性質(zhì),等離子天線相比傳統(tǒng)天線具有許多優(yōu)勢(shì)。常見(jiàn)等離子天線中用以激勵(lì)和維持等離子體的方式有高壓、射頻、激光、超聲波等,存在響應(yīng)慢或難以自持等問(wèn)題。全光等離子天線的激勵(lì)和維持都基于真空紫外光,在敏捷性上具有傳統(tǒng)等離子天線無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)?；诮橘|(zhì)阻擋放電(DBD)原理的準(zhǔn)分子燈是全光等離子天線的重要組成部分,該燈同時(shí)也是現(xiàn)代工業(yè)產(chǎn)生真空紫外光(VUV)的重要手段。最新研究表明

2、高壓、高頻、短脈沖源是高效DBD準(zhǔn)分子燈得以實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)。
　　本文在對(duì)DBD放電輻射的物理學(xué)原理予以闡述基礎(chǔ)上,建立了放電結(jié)構(gòu)的等效電路模型,通過(guò)邊緣效應(yīng)的引入,推導(dǎo)出了完整的、更為精確的擊穿電壓計(jì)算方法,并根據(jù)文獻(xiàn)中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在一定程度上證實(shí)了此方法的正確性;總結(jié)了電源的電壓幅值與頻率對(duì)放電功率的影響。在此基礎(chǔ)上提取了適于全光等離子天線的高壓高頻短脈沖源的設(shè)計(jì)指標(biāo)。
　　在此基礎(chǔ)上,本文詳細(xì)探討了短脈沖源的設(shè)計(jì)方案,并對(duì)脈

3、沖源各主要模塊進(jìn)行了參數(shù)分析與功能分析,提出了“以高壓、低速、低占空比開(kāi)關(guān)為基礎(chǔ),構(gòu)建400kHz高速、高壓、短脈沖”的短脈沖源解決方案。繼而,本文進(jìn)一步討論了電路負(fù)載、源端電阻及MOSFET極間電容分別對(duì)開(kāi)關(guān)切換速度及系統(tǒng)能量損耗的影響,進(jìn)一步證實(shí)了基于此方案通過(guò)單路低占空比、低速開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)高速脈沖的可能性。針對(duì)上述方案,本文開(kāi)展了高速短脈沖實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的研制,成功獲取了低壓(50V)及中壓(500V)條件下頻率達(dá)400kHz連續(xù)短脈沖;通