Ignition of a nanosecond-pulsed near atmospheric pressure discharge in a narrow gap
Ignition of a nanosecond-pulsed near atmospheric pressure discharge in a narrow gap
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狭窄间隙中纳秒脉冲近大气压放电的点火
DOI：
10.1088/0022-3727/44/16/165202
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发表时间：
2011
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
U. Czarnetzki
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
S. Müller;D. Luggenhölscher;U. Czarnetzki
实验研究了近大气压窄间隙氢气放电的点火阶段和向准直流辉光工作的过渡。放电是由一个短的10ns电压脉冲点燃的，其峰值电压为1.3 kV，随后是150ns的平台电压约为350v。脉冲是在12千赫，这在单个脉冲之间留下了大量的剩余电荷。采用非线性四波混频方案，在放电中心进行了时间分辨激光电场测量，利用ICCD相机在Balmer-alpha线和Fulcher线进行了超高速光学成像，并进行了非分散发射、电流和电压测量。特别强调通过结合各种诊断结果对测量数据进行详细分析。这使得除了直接测量的数量确定电子密度的绝对演变，空间电荷屏蔽的发展，和局部电子动力学的观察。在有限范围内的压力变化表明与Paschen定律的合理一致，但也对高瞬态条件下击穿电压的定义提出了问题。
The ignition phase and the transition to quasi dc glow operation of a narrow-gap near atmospheric pressure discharge in hydrogen are investigated experimentally. The discharge is ignited by a short 10 ns voltage pulse with a peak voltage of 1.3 kV followed by a 150 ns plateau of about 350 V. Pulsing is at 12 kHz which leaves a significant amount of residual charge between the individual pulses. Temporally resolved laser electric field measurement in the centre of the discharge employing a non-linear four-wave mixing scheme, ultra-high speed optical imaging by an ICCD camera at Balmer-alpha and Fulcher lines as well as the undispersed emission, and current and voltage measurements are performed. Special emphasis is put on a detailed analysis of the measured data by combining the results from the various diagnostics. This allows in addition to the directly measured quantities determination of the absolute evolution of the electron density, the development of space charge shielding, and the observation of the local electron dynamics. Pressure variations in a limited range indicate reasonable agreement with the Paschen law but also raise questions on the definition of the breakdown voltage under highly transient conditions.
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DOI：
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