《金屬-鐵電陶瓷沿面陰極重頻發射特性研究》是依託中國工程物理研究院流體物理研究所，由馬勛擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：金屬-鐵電陶瓷沿面陰極重頻發射特性研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：馬勛
- 依託單位：中國工程物理研究院流體物理研究所
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
在研究材料的微噴物理過程、電磁套筒內爆界面形變、航空發動機燃油噴射規律等科學問題時，迫切需要數十kHz以上猝發高重頻閃光X光機進行多幅照相以認識動態過程。其中具有高重頻發射能力的陰極是實現高重頻X光機的技術基礎。.迄今國內外對均勻電場下平面陰極連續低頻發射特性研究較多，但極少研究不均勻場中陰極猝發高重頻發射特性。本課題基於同軸圓片陰極X光二極體提出圓環片狀和圓環鋸齒狀金屬-鐵電陶瓷沿面陰極，通過研究其三相點電場分布探索降低其發射閾值和產生均勻初始電漿的方法；採用高速攝影手段研究在極不均勻電場下電漿在該陰極表面發展的規律，探索實現發射均勻電漿的方法；研究陰極電漿擴散複合過程，陰極結構參數和材料種類，製備工藝與絕緣恢復過程關係，探索實現高重頻發射陰極的方法；通過實驗研究該陰極在重頻下的電流發射特性，深入理解其重頻發射物理機制，為基於該陰極實現重頻X光機提供理論基礎。
結題摘要
基於200kV重複頻率光導開關型脈衝功率源和工業X光二極體開展了金屬-陶瓷沿面陰極重頻發射特性研究。提出一種輪輻狀金屬-陶瓷沿面陰極，採用三維電場分析表明陶瓷介電常數、陶瓷孔徑是影響其三相點電場的主要因素，實驗表明在相同結構參數下，基於該陰極的二極體電流約為金屬陰極的2倍，功率脈寬內二極體阻抗下降率約為金屬陰極的1/3，ICCD圖像表明其發射十分均勻；基於最佳化結構的輪輻陰極實現了200 kV電壓1 kHz幀率2猝發脈衝閃光X射線，兩個脈衝的功率、X射線信號及耦合至二極體的能量基本一致。
