为了研究真空脉冲放电中放电电流产生的磁场对生成的等离子体的束缚效果,设计了一种锥–螺旋状的真空放电电极结构,借助Ansoft Maxwell 3D电磁场仿真软件,对比分析了锥–筒状电极与锥–螺旋状电极的磁场分布,重点讨论了采用锥–螺旋状电极放电时电极内部自磁场、阴阳电极间的相对位置关系、螺旋状阳极的内径等因素对真空放电等离子体生成特性的影响,并通过朗缪尔探针法对相应条件下的真空放电等离子体参数进行了测量分析。实验与仿真结果表明:利用放电时电流流过螺旋状电极所产生的轴向磁场,可以有效约束部分向四周扩散的等离子体,增大了到达探针位置的等离子体密度;合理优化螺旋状放电阳极,可以增大电极内部的磁场强度,在电极轴向获得更高密度的金属等离子体4高电压技术2017,43(6)统和放电电源，其原理结构图如图1所示。通过真空泵与油扩散泵的两级抽气系统，真空腔室内的压强可维持在104Pa，以下放电实验均是在该真空度下进行的。放电电极通过两个可旋转的聚四氟绝缘支架固定在主真空腔室正中。放电现象可通过分布在真空腔室两侧的石英观察窗进行观测。测量系统主要包括电气参数测量系统和等离子体参数测量系统。 本文有公司网站全自动滚圆机采集转载中国知网整理 http://www.gunyuanji.com  离子体生成中的作用-液压滚圆机滚弧机折弯机张家港滚圆机滚弧机折弯机电气参数测量系统主要包括测量放电电压的高压探头直接测量法以及测量放电电流的分流器测量法。等离子体参数测量系统主要为朗缪尔探针测量法。实验过程中，为了保证金属探针不会对电极周围的空间电场分布造成影响从而影响放电生成的等离子体特性，将朗缪尔探针布置在放电阳极后100mm处。在探针上施加一定的正电压检测随时间变化的电子电流波形，见图2。考虑到真空放电的不稳定性，改变探针电压值，在每一个电压下进行多次放电，读取电子电流的峰值并求其平均值作为最终测量结果。不断改变探针电压，绘制探针电压的伏安特性曲线，如图3所示。根据伏安特性曲线可得探针周围等离子体的电子数密度、电子温度和空间电位等参数[13-14]。1.2单脉冲放电电源本实验中所用的放电电路见图4。220V交流电压经整流、倍压电路后，施加到0.1μF充电电容的两端。通过施加触发信号，球隙开关导通，将充电电容两端的高压施加到5k电阻两端，进而在经过27电阻和160μH电感后施加到放电电极两端。该单脉冲电源的输出电压为0~20kV，放电电流幅值为100~300A，放电持续时间为13~20μs[15]。本文设计了一种螺旋状电极作为放电阳极，螺旋电极之间存在匝间绝缘，螺旋电极内径为10mm，长34.5mm，匝数为230匝，双层密绕，层间绝缘。通过计算得该螺旋状电极的电感为160μH。2螺旋。 离子体生成中的作用-液压滚圆机滚弧机折弯机张家港滚圆机滚弧机折弯机 本文有公司网站全自动滚圆机采集转载中国知网整理 http://www.gunyuanji.com