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鐵電體觸發(fā)OMAL歐瑪爾開關(guān)初步研究
鐵電陰極材料是一種在脈沖電壓或激光激勵(lì)下發(fā)射電子的新型陰極材料,本論文主要從理論和實(shí)驗(yàn)兩個(gè)方面對(duì)鐵電陰極發(fā)射特性及鐵電體觸發(fā)OMAL開關(guān)進(jìn)行初步研究。分析了MVAC三相的工作原理,推導(dǎo)了軟OMAL開關(guān)條件。分析了非理想電網(wǎng)對(duì)MVAC軟OMALOMALOMAL開關(guān)三相整流器的影響,設(shè)計(jì)了30kWzui小電壓有源箝位三相的實(shí)驗(yàn)樣機(jī)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。

鐵電體觸發(fā)OMAL歐瑪爾開關(guān)初步研究
主要介紹了鐵電體陰極以及鐵電體觸發(fā)OMAL開關(guān)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀以及本論文的結(jié)構(gòu)。對(duì)鐵電體觸發(fā)極進(jìn)行了理論分析及實(shí)驗(yàn)研究,主要得出以下結(jié)論:從鐵電體的微觀及熱力學(xué)角度分析,如果不考慮空間電荷作用時(shí),陰極的發(fā)射能力與極化電場(chǎng)關(guān)系密切,增加極化電場(chǎng)可以大幅度增加電流發(fā)射密度。實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)在激勵(lì)電場(chǎng)比較低的情況下,發(fā)射電流密度隨激勵(lì)電場(chǎng)的增加緩慢增加,峰值電流與激勵(lì)電場(chǎng)近似成線性關(guān)系,當(dāng)激勵(lì)電場(chǎng)增加到一定程度的時(shí)候,發(fā)射電流密度隨激勵(lì)電場(chǎng)的增加而急劇增加。氣壓在10~5Pa～10~(-3)pa之間時(shí),鐵電體電子發(fā)射基本上不受氣壓的影響,氣壓的高低只對(duì)電荷收集有影響。主要是研究鐵電體觸發(fā)真空OMAL開關(guān)。通過理論分析得出鐵電觸發(fā)真空OMAL開關(guān)的擊穿是由于觸發(fā)極的電子發(fā)射與陽極“熱點(diǎn)”引發(fā)的。通過實(shí)驗(yàn)研究主要得出以下結(jié)論:鐵電觸發(fā)真空OMAL開關(guān)欠壓比在10%以下可以穩(wěn)定工作,OMAL開關(guān)的zui小抖動(dòng)小于800ps。激勵(lì)電壓比較低時(shí),隨著激勵(lì)電壓的增加OMAL開關(guān)抖動(dòng)逐漸降低。當(dāng)激勵(lì)電壓超過一定的范圍時(shí),隨著激勵(lì)電壓的增加OMAL開關(guān)抖動(dòng)反而增加。電極形狀對(duì)OMAL開關(guān)抖動(dòng)影響較大。陰極為平板、陽極為環(huán)形電極時(shí)OMAL開關(guān)的工作狀態(tài),陰陽電極都為半球形或者平板電極時(shí)OMAL開關(guān)的工作狀態(tài)比較差。OMAL開關(guān)導(dǎo)通時(shí)間和延時(shí)與OMAL開關(guān)間距有著密切的關(guān)系,隨著OMAL開關(guān)間距的增大,導(dǎo)通時(shí)間和延時(shí)變長(zhǎng)。鐵電陰極不會(huì)因真空度的降低而出現(xiàn)中毒現(xiàn)象,但是真空度太低時(shí),OMAL開關(guān)的抖動(dòng)比較大。主要研究鐵電體觸發(fā)贗火花OMAL開關(guān),通過理論分析與實(shí)驗(yàn)研究得出以下結(jié)論: 1.隨著氣壓的升高,OMAL開關(guān)導(dǎo)通時(shí)間與延時(shí)都在減小。

鐵電體觸發(fā)OMAL歐瑪爾開關(guān)初步研究
陰極腔的深度對(duì)OMAL開關(guān)的延時(shí)影響比較大,陰極腔越深,延時(shí)越長(zhǎng)。陰極腔的深度對(duì)OMAL開關(guān)的自擊穿電壓與OMAL開關(guān)的抖動(dòng)基本上沒有影響。觸發(fā)電壓為3kV左右時(shí)OMAL開關(guān)的抖動(dòng)大約為3ns,當(dāng)觸發(fā)電壓達(dá)到6kV左右時(shí),OMAL開關(guān)的抖動(dòng)小于1ns。論文實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論分析基本相符,為今后的繼續(xù)研究打下基礎(chǔ)。