自猝灭流光雪崩机制

本文通过对大量SQS实验现象的分析研究,提出SQS的成因是原初饱和雪崩的空间电荷造成阳极丝附近电场的畸变.根据这一假设,对SQS过程做了定量的计算,给出各种不同条件下,计数管输出电荷量与所加高压的关系曲线.计算了SQS转变电压、转变点原初雪崩的电荷量和SQS雪崩的电荷量与气体组分的关系.计算结果和实验结果令人满意地符合.     

水中流光放电流光丝的再发光和暂停行为

水中流光放电是研究水中放电基本物理、化学过程的主要研究对象.本文利用四分幅超高速相机、采用针-板电极结构、在20—800μS/cm水电导率范围内研究了水中微秒脉冲流光放电流光丝的再发光和暂停行为,探讨了高水电导率下观测不到流光丝的再发光的原因.结果发现:再发光在不同的流光丝之间交替发生并存在两种模式:一种为整根丝熄灭后再发光;一种为只有先端部分发光熄灭随后恢复发光.随着水电导率的增大,观测到流光丝的再发光现象的频度急剧减小, 540μS/cm水电导率时降到零;在20—800μS/cm水电导率条件下都可观测到流光丝伴生冲击波串分段现象,冲击波串分段现象的出现频度在65%以上,表明在20—800μS/cm水电导率条件下流光丝的暂停是一种普遍行为.通过测量两段冲击波的半径差得到流光的暂停时间平均为157 ns,几乎不受水电导率的影响;随着水电导率的增大,流光丝的发光强度显著增大,水电导率大于350μS/cm时,流光丝暂停期间内流光丝的光强度无法衰减到相机分辨水平以下,在相机获得的发光图像上看上去是持续发光的,难以分辨出流光丝熄灭-再发光过程.     

大气压空气脉冲流光放电等离子体发射光谱分析

在大气压条件下采用尖-尖电极放电系统得到了稳定的放电等离子体, 并应用发射光谱方法对放电等离子体进行了实验研究。等离子体发射光谱呈现连续谱背景迭加分立谱的形式。连续谱背景来源于放电等离子体内轫致辐射和复合辐射过程; 分立谱归属为N2 C3∏u →B3∏g , N+, N, O的荧光辐射。N+荧光辐射对应的上能级电子组态为2s22p(2P0)3p和2s22p(2P0)3d, 能级高度介于20 eV和23.6 eV之间。实验还结合时间分辨光谱技术, 对放电等离子体中N2(336.8 nm)、N+(500.5 nm)、N+(399.7 nm)荧光信号进行时间分辨测量。结果表明, N2(336.8 nm)荧光首先出现, N+(500.5 nm、399.7 nm)荧光同时产生, 且滞后N2(336.8 nm)荧光约25 ns。根据时间分辨测量结果和相关参考文献, 文章对放电等离子体中N+的生成通道进行了分析。     

水下多针电极微秒脉冲流光放电特性

多针电极结构是实现大体积水下放电的基础性电极结构,研究其放电基本特性对其他大体积水下放电电极结构的设计具有重要参考意义.本文构建了一个可安装21根针的多针电极,利用四分幅超高速相机研究了单个脉冲放电过程中可能放电的针电极数目以及电极阵列边缘和内侧针电极放电形态的差异;采用COMSOL软件模拟计算了多针电极结构的电场分布,讨论了电场分布对多针电极放电的影响,研究了多针电极结构的放电能量效率.结果发现:在单个脉冲放电过程中, 21根针电极不是同时发生放电的,最大放电针电极数目随电压和针针间距的增大而增加.在同一个脉冲放电过程中,位于电极阵列边缘的针电极相比于位于阵列内侧的针电极产生的流光丝较长且偏离针电极轴线的偏角相对较大,这主要是针电极之间电场相互叠加干扰引起的.针针间距越小,针电极之间电场的相互叠加干扰越大,阵列边缘与内侧电极放电形态的差异越大,放电能量效率越低.     

几种气体的自淬灭流光特性

本文描述了Ar+CH₄(1:1)流经0℃的Methylat, Ar+CO₂(1:2)流经n-Pentane及 Ar+Isobutan等混合气体的自淬灭流光特性, 流光信号大小与入射粒子在流光管阳极丝方向上的投影大小之关系及漂移时间等的测量, 并根据实验结果, 计算了工作在自淬灭流光模式下的气体取样电磁簇射探测器的能量分辨率.     

气体激光器辉光放电及弧光放电的观测

常见的霓虹灯管是最普通的放电管,它那鲜艳的红光是管中氖原子受到电子碰撞激发后所发射的。日常用的日光灯,实际上是汞蒸汽的辉光放电管。He-Ne激光器、CO_2激光器等也都是辉光放电,氩离子激光器虽然是弧光放电,但气压小的弧光则是从辉光放电过渡到大电流密度放电时形成的。工业     

ANSYS在气体探测器电场分布计算中的应用

介绍了气体探测器电场分布的计算方法,以计算MSGC探测器单元电场分布为例说明了如何用ANSYS软件包来计算结构较复杂的气体探测器内部电场分布,同时讨论了电场分布对气体探测器性能的影响.     

气体放电Boltzmann方程的求解

较详细地介绍用Ｂｏｌｔｚｍａｎｎ方程分析法计算气体放电参数的数值算法，给出了ＳＳＴ、ＰＴ及ＴＯＦ三种条件下气体放电参数的计算公式，并在１６９×１０＾－２１（Ｖ．ｍ＾２）≤Ｅ／Ｎ≤４２４×１０＾－２１（Ｖ．ｍ＾２）范围对ＳＦ６和Ｎ２进行了计算，结果表明计算值与实测值吻合较好。     

气体放电中的X射线诊断

用气体放电法研究含氘金属异常现象时,发现有Ｘ射线产生．因此用吸收法、特征Ｘ射线法和ＮａＩ闪烁计数器测量了Ｘ射线能量,用７Ｌｉ热释光片估测了Ｘ射线强度．吸收法测出的Ｘ射线平均能量为（２６．９±２．２）ｋｅＶ和ＮａＩ闪烁计数器测出的（２６．０±２．４）ｋｅＶ单能Ｘ射线在测量误差内相符． X rays were observed to create when the anomalous phenomenon in the metal loaded with deuterium studied by the gas-discharge method. Therefore the X-ray energy spectra were measured by the absorption method, the specific X-ray approach and the NaI scintillation counter, while X-ray intensity was estimated by using 7Li thermoluminescent foils. The X-ray average energy measured by the absorption method is 27. 6±2. 1keV,whlch is fitted within the error extent to 26. 0±2. 4keV monoenergetic Xrays     

GEM气体探测器的增益特性

研制一种双层结构的GEM气体探测器用于X射线成像和带电粒子径迹测量.使用铜靶X射线管产生的高能量X射线对其气体放大倍数,电荷传输效率,增益稳定性进行测试.实验结果显示:在入射X射线通量为10⁵Hz/mm²时,双层GEM探测器的有效增益达到10⁴以上,并且具有长时间稳定性.     

H2O/N2脉冲流光放电和介质阻挡放电发射光谱比较

本文采用脉冲流光放电和介质阻挡放电两种放电形式分别获得了H2O / N2等离子体的发射光谱。 OH荧光辐射在两种放电等离子体中均出现,而Ha荧光辐射仅存在于脉冲流光放电等离子体中。实验还对脉冲流光放电条件下H、OH 荧光信号进行了时间分辨测量,结果显示Ha荧光信号滞后OH荧光信号约10 ns。根据时间分辨测量结果以及水分子离解的相关文献,实验判断等离子体内水分子离解的主要产物是基电子态的H原子和OH自由基,Ha荧光辐射源于快电子对H原子的次级碰撞激发。介质阻挡放电等离子体的放电脉冲宽度较窄,不能对基态 原子进行有效地次级碰撞激发,所以H2O / N2介质阻挡放电等离子体发射光谱中没有出现Ha荧光辐射。实验结论证实放电脉冲宽度对放电等离子体内次级碰撞激发过程有影响。     

怎样做好气体放电中等离子体实验

“气体放电中等离子体的研究”是传统的中级物理实验。通过这个实验可以对辉光放电中的等离子体有初步的了解,获得有关等离子体参数的信息。在这个实验中一般是用郎缪尔探针法做等离子体诊断,决定等离子体的几个基本参数,如电子温度,电子的     

流气式气体探测器气密性的测量

流气式气体探测器的气密性常用U形管压力计测量.本文给出了该方法测量探测器气体泄漏率的计算公式,讨论了气压、温度测量精度对泄漏率误差的影响.     

气体放电实验与帕邢定律

利用真空镀膜机的离子轰击装置研究了气体放电电压与气体压力的关系．在保持气体放电电流不变的情况下，气体放电电压是气体压力的函数．改变气体压力时，放电电压有一极小值．这种关系可用帕邢定律来解释。     

脉冲电晕放电流光发展和OH自由基二维分布的发射光谱研究

流光在OH自由基的生成过程中起到重要作用。为了研究流光与OH自由基之间的关系,利用ICCD拍摄了线板式脉冲电晕放电反应器内流光的形成和发展过程,着重研究了在反应器几何结构固定的情况下,输入峰值电压对流光发展速度和流光在阴极板覆盖范围的影响。实验表明在反应器不击穿的情况下,输入峰值电压越大,越有利于流光的发展,因此生成的高能电子数量越多。此外我们还利用发射光谱法测量了脉冲电晕放电反应器内OH自由基的二维分布特性,并且与流光发展轨迹图对比。OH自由基在放电电场中的分布特性是以电极线为中心向四周扩散,浓度逐渐降低。这个结论和流光在脉冲电晕放电反应器内的发展轨迹图相吻合。     

稀薄气体放电实验的改进

本实验方案试图采用一个充以少量水银的汞蒸汽放电管,代替目前使用的不同压强的一组气体放电管。实验时改变放电管的温度,即可得到不同压强的放电现象。该汞蒸汽放电管可供做气体放电实验,也便于进行教学演示,演示效果极为明显。     

空气介质阻挡放电不同放电模式的光谱特性

采用光谱方法,研究了空气介质阻挡放电中流光向类辉光转变时电子能量的变化。利用氮分子第二正带系(C3Π_u→B3Π_g)的发射谱线,测量了氮分子(C3Π_u)的振动温度。通过考察氮分子离子391.4 nm谱线强度与氮分子337.1 nm谱线强度之比,研究了电子平均能量的变化。结果表明,流光向类辉光转变时,氮分子(C3Π_u)的振动温度激增,氮分子离子391.4 nm相对谱线强度突增,表明类辉光放电模式中电子能量比流光放电模式中电子能量高很多。实验还发现,气隙间距不同,这两种放电模式转变所对应的转变气压不同,但转变气压与气隙间距的乘积值保持不变。     

气体粒子探测器回顾

辐射粒子探测器是粒子物理、核物理、放射性测量等领域研究的重要手段,且广泛应用于国民经济和国防等多种领域。气体、闪烁和半导体探测器是近几十年来先后发展起来的三类主要探测器。20 世纪70 年代末,欧洲核子研究中心(CERN)的夏帕克(G. Charpak)因发明了多丝正比室获得了1992 年诺贝尔物理学奖,促使气体探测器得到了充分发展,在高能物理等领域中起到了重要作用,其他两类探测器也得到飞速发展。本文将对历史上的气体探测器进行简单回顾。