微秒脉冲下两电极开关的低真空击穿特性研究

摘要

针对巴申曲线在低真空范围击穿特性尚无详细研究,且只适用于均匀电场的情况,本文研究了10-3~10 Pa低真空范围微秒脉冲下两电极开关击穿特性,在真空击穿试件内进行不同球电极间隙距离的真空击穿实验,探索并总结了其击穿规律。首先,对不同电极间距下放电腔场强分布进行了仿真,结果显示场分布为稍不均匀场,场强最大值集中在电极球面顶点之间。然后采用光学显微镜观察实验后电极表面状态,分析了击穿场强以及离散度随真空度和电极间隙的变化规律。结果表明:阴极烧蚀比阳极更为明显,小间隙下真空击穿主要为阴极引发;击穿场强随气压不断降低而迅速增大,上升斜率先增后减,击穿场强趋于稳定,该现象与真空击穿规律相符合;真空击穿场强离散度也随真空度变大,证明真空击穿的随机性和分散性较大。