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ICCD应用—尖端放电瞬态过程研究

在强电场作用下,物体表面曲率大的地方(如尖锐、细小物的顶端),等电位面密,电场强度剧增,致使它附近的空气被电离而产生气体放电,此现象称电晕放电。尖端放电为电晕放电的一种,专指尖端附近空气电离而产生气体放电的现象。故要观察尖端放电的现象,除了要有足够高的电压外,还必须有适当的形状配合,才容易做到。在导体带电量较大电位较高时,尖端放电多为火花型放电。这种放电伴有强烈的发光和破坏声响,其电离区域由尖端扩展至接地体(或放电体),在两者之间形成放电通道。由于这种放电的能量较大,所以其引燃引爆及引起人体电击的危险性较大。因此,研究尖端放电对其产生过程分析,危害预防及尖端放电利用等具有非常大的实用意义。光电分幅相机的超高速及高灵敏和3ns的极短曝光时间能够很好的完成尖端放电过程的观测及记录。下图为应用分幅相机拍摄尖端放电的瞬间过程。


图1 应用分幅相机拍摄尖端放电过程

分幅相机:Dicam C4系统及主要参数如下:



型号 Dicam C4
快门 3 ns
分辨率 2048×2048
像元尺寸 6.5μm×6.5μm
帧频 25
接口 USB 3.0
波长响应范围 160—1300nm
最高量子效率 大于60%
制冷温度 5℃(风冷)
空间频率 76.9lp/mm
门控时间控制精度 10 ns
最大图像数 8 幅
多次曝光频率 2 MHz
A/D动态范围 16 bit