纳秒脉冲激励液相放电的电极结构设计和特性研究文献综述
2020-05-05 16:47:08
1.结合毕业设计(论文)课题情况,根据所查阅的文献资料,每人撰写 2000字左右的文献综述: 文 献 综 述 1.1课题研究背景及意义 液相放电等离子体,又称为”液电效应”,通常是指在液体中放电形成的等离子体。
到目前为止,水中脉冲放电技术的发展和应用已经有半个多世纪的历史[1-4]。
1.1.1液电效应 对放置在液体中的一对电极施加脉冲高压时,电极间隙被瞬间击穿,产生强烈的电弧火花放电,并伴随一系列显著的物理、化学效应的过程称为液电现象。
其原理如图1.1所示。
(ZOB为调压器,SYB为变压器, GZ为高压硅整流器,C为高压脉冲电容器) 从能量转换的角度来看,液相放电是一个瞬时的能量转化过程[5-7]。
高密度的电能在极短的时间内借助液体中放电通道内高温强等离子体的形成,得以转化为高强度的光能、声能、电磁能以及力学、化学状态的变化,产生了多种多样的液电效应,如下: 图1.1液电效应原理图 1)力学效应:在一个密闭腔体内注满液体通过引发电弧放电,此时在整个放电通道中的液体瞬间聚然膨胀,在这个放电通道中发生了汽化、分解、电离成高温等离子体的过程,且形成一个迅速向外传播的机械压力波〔此定向冲击压力波,在最高压力可达104一105atm)经液相快速传播,但由于液体可视为自身不会被压缩的激波传递介质,所以在放电通道进行液相放电时,会有超高功率的机械能作用于外景环境,这就是力学效应在液电现象的反映。
2)声学效应:当液电现象产生时伴随着巨大的声响,此现象表明在液电现象产生的同时有部分电能转化成了声能,此时声源传播途径几乎就是靠放电通道来完成。
当然产生的声能不仅仅是人耳能听到的声波,它更是一种能量超强向外传播的超声波,此时的放电通道也就成为了超声源,此超声波强度远超过中等声强值属于强超声源。
所以液电效应的产生有着明显的声学效应。
3)光学效应:液电效应在产生的过程中,在放电通道中,液相放电时所产生的等离子体温度高达15000一30000K之间,此时不仅会产生超级强烈的可见光,与此同时释放出的光能中还占据大量的紫外线,而紫外波段光为主的光能则是由电脉冲能量转化而来,此时的液相放电作为强光源,而紫外波段光能约占电脉冲能量总量的百分之十。