【摘 要】
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大气压氮气和空气介质阻挡均匀放电属于Townsend放电,并且以一种反常的方式熄灭,即放电在气隙电压上升过程中熄灭。为了实验研究阻挡介质材料表面"浅位阱"(能级<1 e V)对大气
【机 构】
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清华大学电机工程与应用电子技术系电力系统控制与仿真国家重点实验室; 上海市电力公司浦东供电公司; 江苏省电力公司苏州供电公司;
【基金项目】
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国家自然科学基金(51107067;51077082);中国博士后科学基金(20110490353);电力系统国家重点实验室自主研究课题(SKLD09M22;SKLD11M05)~~
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大气压氮气和空气介质阻挡均匀放电属于Townsend放电,并且以一种反常的方式熄灭,即放电在气隙电压上升过程中熄灭。为了实验研究阻挡介质材料表面"浅位阱"(能级<1 e V)对大气压均匀放电的影响,探究"反常熄灭"现象的机理,研制了一套热刺激电流测量装置,可施加最高25 kV直流电压,电流测量精度达0.1 p A,具有良好的抗干扰能力和重复性。测量陶瓷和石英玻璃的热刺激电流曲线,发现2种材料表面均存在一定数量的"浅位阱"。陶瓷浅位阱能级0.37 e V,石英玻璃为0.63 e V,陶瓷浅位阱能级更低,更易被轰击成为种子电子;陶瓷陷阱电荷量315.3 n C,石英玻璃为20.7 n C,陶瓷表面浅位阱数量远远多于石英玻璃。这与陶瓷材料能够实现大气压均匀介质阻挡放电(dielectric barrier discharge,DBD)但石英玻璃只是细丝放电的实验现象一致。证实材料表面浅位阱能够为放电提供种子电子,且数量越多越有利于实现大气压均匀DBD。
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