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开展了J量级系统储能下电脉冲参数对水中火花放电特性影响研究。驱动源采用参数可调的固态重频纳秒脉冲电源,放电负载为水中针-板结构(间距1 mm),在低重频条件(约5 Hz)下进行实验。通过调节放电参数、拍摄高速阴影图像、光谱诊断以及声信号测量,研究水中脉冲放电的物理特性,得到不同放电参数下放电演化规律及其对声学、光谱特性影响。实验发现:在J量级储能下,放电通道连通两极后,回路电流在几百ns内快速上升至10 A左右,随后缓慢下降,持续50~60μs。发现预设脉宽对放电影响较大,短脉宽条件下放电会被电源固态开关强制截断出现反向放电,而长脉宽条件下放电通道在后期变得不稳定甚至熄弧中断,出现气泡中二次放电现象。辐射光谱揭示了更多等离子体信息,推断通道电子密度在1018 cm-3量级,随着脉宽增加,特征谱线强度增加,表明活性粒子数密度增加,但粒子种类不变。短脉冲(<150μs)作用下产生的脉冲声波的特征宽度在110~150μs,而当脉宽继续增大,声波脉宽并不继续增加而是保持不变,保持在150μs左右。研究结果对水中小能量火花放电的机理研究有一定参考价值,为水声学、液相等离子体等领域的应用提供思路。 相似文献
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在一台毛细管快放电软x射线激光实验装置上,在相同主脉冲条件下(电流峰值18—30kA,半周期80ns),通过观测放电产生的软x射线辐射,研究了该装置固有的高幅值(2—5kA)和外加的低幅值(10—20A)两种预脉冲,对聚乙烯毛细管和高纯度陶瓷毛细管(99.9%)放电的管壁烧蚀及等离子体状态的影响.采用装置固有的几kA预脉冲和聚乙烯毛细管,放电 过程中产生了大量的管壁烧蚀,并且这种情况下的等离子体均匀性差,没有可能获得激光输 出.而采用20A的预脉冲和高纯度陶瓷毛细管,管壁烧蚀量大大减少,预电离等离子体的均匀 性好,在这种情况下,实验上利用x射线二极管观测到了激光尖峰信号.
关键词:
预脉冲
毛细管放电
软x射线激光 相似文献
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用20 W光纤耦合LD作为泵浦光源,对Nd3+sup>:YVO4/sub>微片进行了增益开关实验,获得了可控制变重复频率(1 Hz~25 kHz)的调Q激光输出。输出脉冲激光的宽度为16 ns,输出的峰值功率在几W。从速率方程出发进行了增益开关理论研究,通过数值解,分析了输出激光特性:当泵浦电流高于产生单脉冲的电流时,增加泵浦电流将在一个泵浦脉宽中出现多个激光脉冲输出;增加泵浦脉宽,将在一个泵浦脉宽中出现多个激光脉冲输出,泵浦脉宽越大,子脉冲个数越多;当增加重复频率时,输出与泵浦激光重复频率完全一致的激光脉冲,但也将在一个泵浦脉宽中出现多个激光脉冲输出。 相似文献
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用数值模拟程序计算了脉宽1.5ps预脉冲和主脉冲激光,经1.2ns的时间延迟先后泵浦喷射的密度为6.632×10-3g/cm3的氩气柱,以获得高增益的类氖离子电子碰撞激发3p-3s跃迁激光的可能性。结果表明:在等离子体中能够形成宽的类氖离子丰度大于50%的区域,并且具有大于1020 cm-3的自由电子密度。主脉冲到达之后迅速加热自由电子,高密度的自由电子与类氖离子碰撞激发形成具有很高增益系数的增益区,增益区的半高宽度大约100μm,一维理论计算的增益系数为200~300cm-1,持续时间大约相当于泵浦激光的时间宽度,在1~2ps之间。 相似文献
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R.A.McFarlane[1]以空气放电获得六条氮离子激光谱线 ; Heard和 Peterson[2]用汞-氮放电在可见光蓝-绿区获得氮离子激光谱线; Cheo和Cooper[3]用脉冲放电方式获得氮离子激光谱线.本文以纯氮为工作物质,采用在脉冲放电回路中串入电感,拉长放电脉宽,适当降低放电峰值电流的技术,获得五条氮一次电离态的激光新谱线:其波长分别为 648.2,464.1,462.1,460.7,460.1毫微米.并对 NII 648.2毫微米谱线,研究了其激光强度与气压的关系,进行了电流及激光脉冲波形测量.激光脉宽比电流脉宽大得多,激光产生于放电余辉中,为复合激光. 本文用脉冲轴向放电… 相似文献
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Shan Jiang Yong-peng Zhao Yao Xie Miao Xu Huai-yu Cui Han Wu Yang Liu Qiang Xu Qi Wang 《Applied physics. B, Lasers and optics》2012,109(1):1-7
We demonstrated the lasing of Ne-like Ar 46.9?nm pumped by capillary discharge with the delay time between pre-pulse and main-pulse ranging from 2 to 130???s. Results show that the laser output reduced significantly when the delay time is much longer than 12???s. The temporal evolution of spontaneous radiation emitted from pre-ionized plasma implies that the observed reduction of the laser output is caused by the axial non-uniformity of pre-ionized plasma density and the decrease of pre-ionized plasma density. 相似文献
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以哈尔滨工业大学可调谐激光技术国家重点实验室中的Marx发生器的放电脉冲波形为基础,理论上模拟计算了在不同放电参数下充氩气的毛细管放电产生的等离子体状态和类氖氩离子3p_3s跃迁线的增益系数的时空演变过程。中心模型中,选取内径为3.1 mm 的陶瓷毛细管并充入初始密度为1.07×10-6g·cm-3的氩气,电流脉冲峰值为27.81 kA,脉冲宽度为61.4 ns。改变放电参数进行模拟,结果表明:上升前沿越陡,则增益系数越大,电流脉冲上升时间在20~40 ns,电流峰值在25~40 kA,电流脉冲宽度在50~70 ns范围内,毛细管放电产生的等离子体状态比较理想,可获得较高的增益系数。 相似文献
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Grazing-incidence pumped Ni-like Sn X-ray laser media at 11.9 nm (4d-4p, J = 0-1) is modelled using code EHYBRID and a post-processor code. The required atomic data are obtained using the Cowan code. In this study the pre-formed plasma is pumped on longitudinal direction with a grazing angle. Detailed simulations were performed to optimize the driving laser configurations. Relatively high gain is produced for the Ni-like Sn X-ray laser at 11.9 nm with long pre-pulse and short main pulse drive energy of only 100 mJ on 4 mm slab targets. Using low intensity pre-pulse prior to long pulse decreases the electron density gradient. X-ray resonance lines between 13 and 25 Å emitted from tin plasma have been simulated using post-processor coupled with EHYBRID. The ratio of these resonance lines can be used to measure electron temperature of the laser produced Sn plasma. 相似文献
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建立了计算69.8nm激光增益系数的理论模型,根据实验参数,计算了在主脉冲电流为12 kA时,69.8nm激光增益系数最大值为0.32 cm~(-1).理论模拟了不同初始气压下增益系数在毛细管径向上的分布情况.对理论结果的分析表明,最佳的初始气压在12—14 Pa范围内,此时69.8nm激光增益系数的极值最大.实验上,利用毛细管放电装置和罗兰光谱仪,测量了不同气压下的69.8nm激光强度,实验确定的最佳气压为16 Pa,与理论结果相近.此外,实验测量的增益系数(0.4 cm~(-1))略高于理论计算的增益系数(0.32 cm~(-1)). 相似文献
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本文利用一维圆柱等离子体输运编码(TRANPY),编制了模拟锯齿振荡的大型编码(SAWMOD)。对锯齿振荡的研究,我们选用了两种具有代表性的理论模型:重联模型和湍流模型,后者特别适用于低qa放电的锯齿特性研究。重联模型的锯齿振荡是由于磁力线的完全重联引起的,而湍流模型的锯齿振荡是因为微观湍流或磁力线的随机化而产生的。最后,我们将HL─1装置的一次典型高密放电的参数代入(SAWMOD)编码,运算结果表明,重联模型和湍流模型均能解释实验观测的锯齿现象,理论模拟与实验结果符合较好。 相似文献