空气中不同金属丝电爆炸的光辐射特性

摘要：

金属丝电爆炸过程伴随明显光辐射现象,该现象蕴含大量信息,为此研究了空气中铝(Al)、钛(Ti)、铁(Fe)、铜(Cu)、钼(Mo)、银(Ag)、钽(Ta)、钨(W)8种材质的金属丝以及石墨芯C在亚微秒与微秒尺度脉冲电流作用下电爆炸的光辐射特性.搭建了金属丝电爆炸实验平台与诊断系统.在系统储能500 J的情况下,将上升沿约为45 A/ns与5 A/ns的脉冲电流分别施加在长1 cm、直径200 μm的金属丝/石墨芯负载上,并测量负载电压、回路电流、光强与时间积分光谱.实验结果表明,光电管可响应的光辐射起始于负载阻性电压下降时刻,并随着放电过程结束逐渐达到最大值,发光过程持续时间＞300μs.从幅值来看,Ti丝电爆炸具有最强的光辐射,在5A/ns脉冲电流作用时幅值为Cu丝的3倍.非难熔金属Al、Cu、Ag具有相似的光辐射特性,包括相似的光强-时间曲线以及具有明显线状谱的时间积分光谱;难熔金属Mo、Ta、W具有相似的光强-时间曲线且积分光谱以连续谱为主;石墨芯与难熔金属具有相似的光强-时间曲线,积分光谱却存在明显的线状谱.此外,金属丝电爆炸光辐射能量在250～380nm的波段具有较强的分量,比例最高为Cu丝,可达42.9％.不同材质金属丝电爆炸的光辐射具有很大差异,可以推测其等离子体通道温度、密度、电离度等参数存在较大差异.

关键词：金属丝电爆炸、脉冲功率技术、等离子体、光辐射、光谱

所属期刊栏目：43

分类号：TM89;TG146.41;P427.322

在线出版日期：2017-11-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：3085-3092