非常规条件下气体放电实验装置制造方法
【专利摘要】非常规条件下气体放电实验装置，属于高电压与高能物理学气体放电测试【技术领域】。本实用新型是为了解决非常规条件下气体放电过程的试验手段落后，使其放电过程状态无法被准确获得，进而无法解读气隙放电信号所表达的信息的问题。它的棒板铜电极设置在密闭放电室中，板部与电源地连接，棒部的末端经过一电阻与高电压电源连接；密闭放电室的两个相对的侧壁上分别设置有石英玻璃窗，该两个相对的侧壁与棒板铜电极的板部的放电表面相垂直；单色仪用于采集透过一个石英玻璃窗的光信号，光图像采集器用于采集单色仪出射口输出的光信号；放电图像采集器用于采集透过另一个石英玻璃窗的放电图像。本实用新型用于采集气体放电信号。
【专利说明】非常规条件下气体放电实验装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及非常规条件下气体放电实验装置，属于高电压与高能物理学气体放电测试【技术领域】。
【背景技术】
[0002]非常规条件下的气体介质放电特性与通常的直流、工频或长脉冲下的绝缘特性具有很大差异。其原因是由于脉冲宽度相似或小于介质的松弛极化时间和粒子运动的时间量级，尤其在纳秒甚至更短脉冲的窄脉冲条件下，介质的极化历程和粒子运动行为具有不同表现，必然引起介质及其结构绝缘性能的改变，甚至存在许多异常现象。这可能是窄脉冲条件下电极间瞬态电场分布、空间电荷积聚、介质表面电荷沉积规律和介质松弛极化过程不同所致。尤其近年通讯事业的飞速发展，大量的高频电子设备投入运行，高频及超高频信号的发送传输，对绝缘介质提出更高的要求。
[0003]目前解释纳秒脉冲下介质放电发展过程的主要有经典流注机理、电子崩链模型、逃逸电子模型等。纳秒脉冲电压下的介质放电属于经典流注机理解释的范围，但经典的流注机理在解释纳秒、亚纳秒级击穿时延上存在缺陷，因此基于流注机理发展了诸如电子崩链模型、逃逸电子模型等。它们的相同点是在形成临界电子崩的基础上，考虑空间电荷场，发展二次过程，最后都形成流注；而不同之处在于形成流注前的二次过程是不一样的。经典流注放电强调放电的二次发展需要在临界电子崩时辐射足以引发空间光电离的光子，空间光电离的作用很重要；电子崩链模型和逃逸电子模型都是基于放电过程中辐射的逃逸电子，考虑气体放电动力学在放电过程中的作用。电子崩链模型是在主电子崩的崩头发展二次电子崩，逐步形成贯穿阴极和阳极的线性电子崩链；逃逸电子模型认为逃逸电子主导主电子崩逐步向阳极的发展。电子崩链模型、逃逸电子模型强调放电继续发展的二次过程是电子崩内部逃逸的高能量电子，不考虑空间光电离。
[0004]非常规条件下气体放电过程的研宄工作，由于受到试验手段、检测技术和分析方法的制约，还缺少足够的试验数据和理论解释，例如结构优化、反应速度、使用寿命仍然是研宄热点课题。
【发明内容】
[0005]本实用新型目的是为了解决非常规条件下气体放电过程的试验手段落后，使其放电过程状态无法被准确获得，进而无法解读气隙放电信号所表达的信息的问题，提供了一种非常规条件下气体放电实验装置。
[0006]本实用新型所述非常规条件下气体放电实验装置，它包括密闭放电室、棒板铜电极、单色仪、光图像采集器和放电图像采集器，
[0007]棒板铜电极设置在密闭放电室中，棒板铜电极的棒部的首端与板部间具有间隙，板部与电源地连接，棒部的末端经过一电阻与高电压电源连接；
[0008]密闭放电室的两个相对的侧壁上分别设置有石英玻璃窗，该两个相对的侧壁与棒板铜电极的板部的放电表面相垂直；
[0009]单色仪用于采集透过一个石英玻璃窗的光信号，光图像采集器用于采集单色仪出射口输出的光信号；
[0010]放电图像采集器用于采集透过另一个石英玻璃窗的放电图像。
[0011]它还包括计算机，计算机用于接收光图像采集器采集获得的光图像信号及放电图像采集器采集获得的放电图像信号。
[0012]所述实验装置还包括同步器，
[0013]同步器的同步信号输出端同时连接光图像采集器和放电图像采集器的同步信号输入端。
[0014]本实用新型的优点:本实用新型所述实验装置，能够实现非常规条件下气体放电过程的可视化，能够揭示非常规条件下气体放电过程中性粒子激励、带电粒子生灭、能量输运和放电通道演化的微观机制。
[0015]本实用新型可以获取信号的特征量作为在线监测的检测因子，用于预判电力设备绝缘老化程度和使用寿命，能够对脉冲下短空气隙放电过程有更深入的了解，并对气隙放电过程有更加清晰的认识，进而深入理解气隙放电信号所表达的信息。
[0016]本实用新型结构简单，使用安全可靠。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1是本实用新型所述非常规条件下气体放电实验装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0018]【具体实施方式】一:下面结合图1说明本实施方式，本实施方式所述非常规条件下气体放电实验装置，它包括密闭放电室1、棒板铜电极2、单色仪3、光图像采集器4和放电图像采集器5，
[0019]棒板铜电极2设置在密闭放电室I中，棒板铜电极2的棒部的首端与板部间具有间隙，板部与电源地连接，棒部的末端经过一电阻与高电压电源连接；
[0020]密闭放电室I的两个相对的侧壁上分别设置有石英玻璃窗1-1，该两个相对的侧壁与棒板铜电极2的板部的放电表面相垂直；
[0021]单色仪3用于采集透过一个石英玻璃窗1-1的光信号，光图像采集器4用于采集单色仪3出射口输出的光信号；
[0022]放电图像采集器5用于采集透过另一个石英玻璃窗1-1的放电图像。
[0023]本实施方式中实验装置的密闭放电室I内压力可调控，采集光谱时，光信号透过一个石英玻璃窗1-1进入单色仪3的入射狭缝。经单色仪3分光后，单色光照射在光图像采集器4上。放电过程的图像采集则通过另一个石英玻璃窗1-1由放电图像采集器5获得。光图像采集器4可采用光谱采集仪；放电图像采集器5可采用ICXD。
[0024]【具体实施方式】二:下面结合图1说明本实施度，它还包括计算机6，计算机6用于接收光图像采集器4采集获得的光图像信号及放电图像采集器5采集获得的放电图像信号。
[0025]本实施方式中，光图像采集器4和放电图像采集器5与计算机6间进行信号传递，是采用现有技术能够实现的功能，其所涉及的计算机程序属于已知。
[0026]【具体实施方式】三:下面结合图1进行说明，本实施方式对实施方式一或二作进一步说明，所述实验装置还包括同步器7，
[0027]同步器7的同步信号输出端同时连接光图像采集器4和放电图像采集器5的同步信号输入端。
【权利要求】
1.一种非常规条件下气体放电实验装置，其特征在于，它包括密闭放电室(1)、棒板铜电极(2^单色仪(3^光图像采集器(4)和放电图像采集器(5), 棒板铜电极(2)设置在密闭放电室(1)中，棒板铜电极(2)的棒部的首端与板部间具有间隙，板部与电源地连接，棒部的末端经过一电阻与高电压电源连接； 密闭放电室(1)的两个相对的侧壁上分别设置有石英玻璃窗(1-1),该两个相对的侧壁与棒板铜电极(2)的板部的放电表面相垂直； 单色仪(3)用于采集透过一个石英玻璃窗(1-1)的光信号，光图像采集器(4)用于采集单色仪(3)出射口输出的光信号； 放电图像采集器(5)用于采集透过另一个石英玻璃窗(1-1)的放电图像。
2.根据权利要求1所述的非常规条件下气体放电实验装置，其特征在于，它还包括计算机￠)，计算机(6)用于接收光图像采集器(4)采集获得的光图像信号及放电图像采集器(5)采集获得的放电图像信号。
3.根据权利要求1或2所述的非常规条件下气体放电实验装置，其特征在于，所述实验装置还包括同步器(7), 同步器⑵的同步信号输出端同时连接光图像采集器⑷和放电图像采集器(5)的同步信号输入端。
【文档编号】G01R31/12GK204214998SQ201420769282
【公开日】2015年3月18日 申请日期:2014年12月8日 优先权日:2014年12月8日
【发明者】赵大伟, 郑殿春, 刘志勇, 陈亭, 杨仁旭 申请人:哈尔滨理工大学