低壓氣體直流擊穿特性實(shí)驗(yàn)論文(編輯修改稿)
2025-07-21 20:34 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 。Paschen定律指出：擊穿電壓與Pd的函數(shù)規(guī)律在一定區(qū)間內(nèi)是線性的，但在另外一些區(qū)間是非線性的；并且在特定的Pd值時(shí)，擊穿電壓有極小值；對(duì)于所有的氣體，在低氣壓范圍內(nèi)，其擊穿電壓與Pd值的函數(shù)曲線具有相似性，這就是Paschen定律定律的普適性。Paschen定律可以一定條件下利用Townsend理論加以解釋。根據(jù)擊穿條件341式，a和g決定擊穿電壓，此二者都與放電氣體和電極材料有關(guān)。在平行板電極位型中，放電間隙內(nèi)的電場(chǎng)可以視為均勻的．實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)a是氣壓P和場(chǎng)強(qiáng)（V/d）的函數(shù)： (342)其中A和B為實(shí)驗(yàn)常數(shù)．g與電極材料和離子能量有關(guān)，在確定電極材料條件下，離子能量是唯一決定因素。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)g與離子能量的關(guān)系表現(xiàn)出階段性，在二次電子發(fā)射的臨界離子能量附近，g與離子能量的關(guān)系很敏感， 但是一旦離子能量遠(yuǎn)離了臨界值，g與離子能量幾乎無(wú)關(guān)。在氣體擊穿電壓的幅值量級(jí)內(nèi)，離子能量遠(yuǎn)大于臨界能量，因此在討論氣體擊穿規(guī)律時(shí)可以認(rèn)為g為常數(shù)，這樣擊穿條件可表示為： (343) 這一結(jié)果表明擊穿電壓僅是Pd的函數(shù)，這一結(jié)論與Paschen定律一致。由于 A、B 和g等常數(shù)與氣體種類(lèi)和電極材料有關(guān)，因此研究不同氣體的帕邢曲線很有意義。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與方法（1） 設(shè)定電極間隙在89cm之間，測(cè)量氬氣氣壓在（4100Pa）范圍的擊穿電壓數(shù)據(jù)。（2）計(jì)算帕邢參數(shù)，繪制氬氣的帕邢曲線，找出最小擊穿電壓和最佳擊穿條件。2. 實(shí)驗(yàn)儀器的組成和功能（1） 低氣壓直流輝光放電發(fā)生裝置：提供氣體放電的場(chǎng)所，為氣體放電提供電壓。 （2） 氬氣的控制與調(diào)節(jié)系統(tǒng)：為實(shí)驗(yàn)提供氬氣，調(diào)節(jié)放電管的氣壓。（3） 直流數(shù)字電壓表：讀取二極管兩端和氣體兩端電壓。（4） 多量程電流計(jì)：測(cè)量通過(guò)氣體的電流。3. 測(cè)量方法和要求極板間隙的測(cè)量可借助放電管上的刻度，或者用尺子測(cè)量，單次測(cè)量即可。測(cè)量擊穿電壓分兩個(gè)部分測(cè)量，以10Pa為分隔。測(cè)量右半支時(shí)，5Pa 為間隔，測(cè)量左半支時(shí)，2Pa 為間隔。為提高測(cè)量效率，可在正式測(cè)量前通過(guò)快速快速升高電壓，直至氣體發(fā)生擊穿，確定氣體擊穿電壓的大概值，然后降低電壓至零，將電壓快速增至略低于之前確定的擊穿電壓，然后緩慢升
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