针-板电极电晕辐射仿真研究

电晕放电是静电放电的一种特殊形式。在分析电晕放电特性的基础上,对针-板电极系统高压电晕辐射场方向特性进行了仿真研究。通过实验与仿真得出:针-板电极系统高压电晕辐射场频谱范围大约为10~200MHz,能量主要集中在80 MHz以下。80 MHz以下辐射场方向图与偶极子天线的辐射方向图相似,低于100 MHz的辐射主要在针电极一侧,而高于100 MHz以上的辐射场方向图极为复杂,其主要辐射在板电极的后方。电晕放电辐射场的空间分布与放电电压、电极的形状以及电晕的发展过程等因素有关,对于电晕放电的不同发展阶段,其辐射场的频域范围也不同。     

电晕放电若干特性的实验研究

为研究空中带高压物体的电晕放电辐射信号特征,采用组建的静电放电测试系统对电晕电流及其辐射信号进行了实验研究。实验表明：电晕放电脉冲波形具有明显的极性效应。负极性下先发生电晕放电,且电流波形的上升时间小于正电晕电流;电晕放电信号波形前沿陡峭,上升时间从几个ns到二十几个ns;电晕放电辐射信号的频谱成钟型连续谱,其频率范围主要集中在20～100MHz之间;极性不同,电晕放电辐射信号波形不同,并且正电晕信号幅值高于负电晕信号幅值。     

接近速度和放电电压对空气式静电放电参数的影响

对影响空气式静电放电的一个重要因素——电弧结构进行了理论分析。在此基础上，利用新研制成功的静电放电模拟测试系统，分析了接近速度和放电电压对静电放电电流峰值、上升时间以及感应电压峰-峰值的影响。试验得出，在放电电压一定的情况下，放电电流峰值和感应电压峰-峰值随接近速度的增大而增大；上升时间随接近速度的增大而减小。这些试验结果为建立静电放电抗扰度试验新方法提供了依据。     

接近速度和相对湿度对静电放电强度的影响

静电放电（ESD）会对电子设备和系统造成严重干扰,但是在相同的放电电压下,ESD强度却会发生很大的变化。这种变化与电极接近速度、相对湿度和电弧长度等因素有关。为提高ESD实验结果的重复性,通过理论分析和实验研究了电极接近速度和相对湿度对ESD强度的影响。理论计算了两接近导体之间的自（互）电容系数、导体电势差、导体电势差随放电间隙和时间的变化率;实验研究了ESD强度（比如放电电流峰值、上升时间）随接近速度和相对湿度的变化关系。研究得出,接近速度直接决定了导体电势差随时间的变化率,同时对ESD强度产生明显影响;相对湿度会对ESD强度产生很大的影响。     

飞机静电起电放电机理及带电极性的相关研究

飞机上的静电来源主要包括：沉积颗粒的摩擦起电、发动机引擎燃烧产生的等离子气体起电、穿越带电云层时的感应起电、对流起电和雨滴等粒子的破裂起电等。当机体上电压达到周围介质的放电电压阈值时就会放电，这些放电产生的电磁噪声对导航和通讯都会造成干扰。飞机放电机理主要包括电晕放电、绝缘材料与金属之间的流柱放电和相邻未焊接金属间的火花放电。在实验室内通过对不同物质进行摩擦起电试验和发动机尾气喷射起电实验，得出不同起电方式的带电极性。     

脉冲电晕放电降解马拉硫磷染毒空气的实验研究

以马拉硫磷为毒剂模拟剂,采用脉冲电晕放电等离子体对其染毒空气进行洗消实验研究,考察了脉冲电压、脉冲频率和气体流量对洗消效果的影响。结果发现洗消率随着峰值电压和脉冲频率的增大而提高,随着气体流量的增大而减小。对不同浓度马拉硫磷的降解结果表明,随着初始浓度的增大洗消率降低,但绝对消除量增加。采用了GC-MS和化学方法对洗消产物进行定性分析．     

电晕放电对机载无线电罗盘的干扰

特高压输电线路的电晕放电是机载无线电罗盘的主要干扰源之一。根据无线电罗盘的工作原理,在特高压输电线路电晕干扰条件下,通过理论推导得出了无线电罗盘测得的电台相对方位角偏差。针对无方向信标台不同频率、功率及罗盘与输电线路间不同的距离,对无线电罗盘受干扰影响产生的测角偏差进行了仿真分析。研究表明:电晕放电干扰下,机载无线电罗盘测得的电台相对方位角偏差随频率、功率、距离的增加而减小,变化趋势由陡峭逐步趋近平稳。     

静电放电辐射场的实验研究

对人体 -金属ESD模型和家具ESD模型进行了讨论 ,介绍了其放电电流波形的主要特点及影响它们的主要因素。利用单极子天线和数字存储示波器对静电放电产生的电磁脉冲辐射场进行了实验研究。实验表明 ,ESD的辐射场在距离放电源几米以内是很短的窄脉冲 ,其脉冲持续时间约为几百ns,但其场强很大 ,典型可达几kV/m (在 1 8cm处 ) ,一般在约几百V/m (在 1 5m以内 ) ,共频谱主要分布在几十到几百MHz,频谱上限可以达到几个GHz.     

集成电路方波脉冲注入损伤效应实验研究

为了得到各损伤参数随脉宽的变化规律,寻找建立评价复杂EMP波形对集成电路损伤模型的依据,对2种典型的集成电路器件进行了方波脉冲注入损伤实验。结果表明:RAM6264损伤电压、电流及功率均随脉宽增大而减小,损伤能量处于某一小范围之内,可能属于能量损伤型器件;BG305损伤电压、功率随脉宽增大而减小,损伤能量随脉宽增大而增大,损伤电流处于某一个小范围之内,可能属于电流损伤型器件。     

电弧功率对超音速等离子喷涂氧化铝粒子状态及涂层性能的影响

采用超音速等离子喷涂工艺制备了氧化铝涂层,借助热喷涂粒子状态在线监测系统Spraywatch-2i、扫描电镜(SEM)和显微硬度仪(HVS-100)研究了电弧功率及其匹配对氧化铝粒子温度、速度及涂层组织性能的影响.试验结果表明粒子的温度、速度随功率的增大分别呈持续上升与先上升后下降的趋势;在相同功率下,电流对粒子速度、温度的影响要大于电压对其的影响,温度、速度的变化趋势与电流变化趋势一致,随着电流的增大、电压的减小,这种变化逐渐趋于平缓,60 kW为超音速等离子喷涂制备Al2O3涂层的最佳功率参数.     

卫星柔性热控薄膜材料充放电效应试验

针对柔性热控薄膜材料导电/绝缘多层复合、微纳尺寸厚度的结构特点,采用10～70 KeV电子辐照的方法开展了kapton基二次表面镜薄膜材料充放电特性的测试试验,获得了表面充电电位、静电放电频次等关键参数,并采用蒙特卡罗方法研究了辐照电子在多层薄膜材料内的输运规律。研究结果表明由于kapton基二次表面镜薄膜结构的特殊性,当辐照电子能量为10 KeV时未发生静电放电现象,随着电子能量不断增加,薄膜材料的表面充电电位幅值与静电放电频次呈先上升后下降的变化规律,且在电子能量为25 KeV时空间充放电效应最为显著。     

Research on fuze microswitch based on corona discharge effect

Abnormal voltages such as electrostatic, constant current, and strong electromagnetic signals can erro-neously trigger operation of MEMS pyrotechnics and control systems in a fuze, which may result in casualties. This study designs a solid-state micro-scale switch by combining the corona gas discharge theory of asymmetric electric fields and Peek's Law. The MEMS switch can be transferred from "off" to"on" through the gas breakdown between the corona electrodes. In the model, one of the two electrodes is spherical and the other flat, so a non-uniform electric field is formed around the electrodes. The theoretical work is as follows. First, the relation among the radius of curvature of the spherical electrode, the discharge gap, and the air breakdown voltage is obtained; to meet the low voltage (30-60 V) required to drive the MEMS switch, the radius of curvature of the spherical electrode needs to be 10-50 μm and the discharge gap between the two electrodes needs to be 9-11 μm. Second, the optimal ratio ε is introduced to parameterize the model. Finally, the corona discharge structural parameters are determined by comparing the theoretical and electric field simulation results. The switch is then fabricated via MEMS processing. A hardware test platform is built and the performing chip tested. It is found that when the electrode gap is 9 μm, the electrostatic voltage is at least 37.3 V, with an error of 2.6% between the actual and theoretical air breakdown voltages. When the electrode gap is 11 μm, the electrostatic voltage is at least 42.3 V, with an error of 10.5% between the actual and theoretical air breakdown voltages. Both cases meet the design requirements.     

One-step synthesis of FeO(OH) nanoparticles by electric explosion of iron wire underwater

In this study,we investigated electric explosion of iron wire in distilled water with different energy input adjusted by charging voltage.The as-prepared samples were characterized by X-ray diffraction (XRD),scanning electron microscopy (SEM),transmission electron microscopy (TEM) and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS),showing the presence of iron and multiple iron-based compounds oxides with contents influenced by the experimental conditions.In particular,pure FeO(OH) nanoparticles were obtained using electric explosion of iron wire with energy input of 1125 J at charging voltage of 15 kV.Analysis of discharge current and resistive voltage data indicate that the high energy input induced by strong plasma discharge at high charging voltage is a key factor to form FeO(OH).This study presents a one-step method to synthesize FeO(OH) nanoparticles using electric explosion of iron wire.     

Optimization of reluctance accelerator efficiency by an improved discharging circuit

In this paper, an improved discharging circuit was proposed to quicken the decay of the current in the drive coil in a reluctance accelerator when the armature reaches the center of the coil. The aim of this is to prevent the suck-back effect caused by the residual current in drive coil. The method is adding a reverse charging branch with a small capacitor in the traditional pulsed discharging circuit. The results under the traditional circuit and the improved circuit were compared in a simulation. The experiment then verified the simulations and they had good agreement. Simulation and experiment both demonstrated the improved circuit can effectively prevent the suck-back effect and increase the efficiency. At the voltage of 800 V, an efficiency increase of 36.34% was obtained.     

某型火箭弹电点火系统雷电辐照效应研究

利用LSG-8015型雷电浪涌发生器与平行板传输线配合模拟雷电电磁脉冲辐射场,对整装状态下水平放置的某型火箭弹进行了辐照试验。比较了不同放电电压下某型火箭弹电点火系统的感应电压波形,试验了短路防护卡对雷电电磁脉冲的防护性能,提出了某型火箭弹雷电电磁脉冲防护的思路和方法。     

铅酸蓄电池充放电参数检测电路的仿真与设计

独立光伏系统铅酸蓄电池充放电参数的检测对于整个系统的能量控制十分重要。介绍了蓄电池充放电参数检测的特点，设计了充放电电压和电流检测电路，并基于saber仿真平台进行了检测电路的仿真，介绍了以ATmega8L单片机为核心的充放电检测系统的原理和软件设计流程。通过试验证明，系统检测误差较小，电路简单，满足了工程控制的需要，能为独立光伏系统蓄电池充放电控制策略提供准确的控制参数。