新颖的微空心阴极放电及其性质研究

介绍了微空心阴极放电(microhollow cathode discharge,简称MHCD)的特点,根据MHCD的基本结构设计了—种新的放电结构:它由一个电源和一个可变电阻器构成“微空心阴极维持的辉光放电”,MHCD作为放电的阴极,金属针作为放电的阳极。利用该放电结构进行了空气的放电实验,产生了高气压大体积高电流密度的辉光放电等离子体,用于工业上的多种等离子体加工中;如果用稀有气体放电则能够用来作为微型准分子激光器的增益介质。在200Torr气压下,获得了稳定的空气直流放电,等离子体中电子密度估计在1011到1012cm-3之间,测得放电电流范围;8mA-30mA。测得放电V-I特性曲线,它有典型的微空心阴极维持的辉光放电的特点.估计的气体放电温度为2000K左右。     

微空心阴极放电及其应用

微空心阴极放电（MHCD）是指阴极孔径为亚毫米量级时的高气压辉光放电。本文介绍了微空心阴极放电的研究进展，分析了其光谱特性，最后讨论了它的应用前景。     

微空心阴极放电与高压辉光放电等离子体源

首先综述了微空心阴极放电的基本原理,然后详细论述了微空心阴极维持的辉光放电(MCSD)以及MCSD的放电参数对产生大体积高压辉光放电等离子体源的影响,最后论述了MCSD运行方式对产生高压辉光放电等离子体源的影响。     

微空心阴极放电与准分子光源

微空心阴极放电是一种新颖的、非平衡、高气压辉光放电.综述了微空心阴极放电的基本原理;详细论述了微空心阴极放电中的准分子辐射,以及微空心阴极放电的放电方式(直流放电、脉冲放电、射频放电)对准分子辐射强度和效率的影响;最后论述了微空心阴极放电的运行方式(串联运行、并联运行)对准分子辐射的影响.     

微空心阴极放电的仿真研究进展

微空心阴极放电是一种典型的非平衡高压微放电,可以在较低的放电电压下产生高浓度的稠密等离子体,研究潜力巨大.分析比较了目前主要的仿真模型:蒙特卡罗模型、流体模型、动力学模型(以粒子-蒙特卡罗模型为主)、混合模型和等效电路模型.这些模型均可以用于探索放电系统内部的发展规律:微空心阴极放电经历反常辉光放电、自脉冲和正常辉光放电三个阶段,最终达到放电稳态.其中自脉冲阶段等离子体密度达到峰值,是当前研究的热点.     

真空电子技术

O4612006030162微空心阴极放电自持的辉光放电的理论及实验/王新兵,周俐娜,姚细林(华中科技大学激光技术与工程研究院)//华中科技大学学报(自然科学版).―2005,33(9).―91～93.利用蒙特卡洛方法模拟了微空心阴极放电(MHCD)出射电子的空间以及能量分布,并在此基础上模拟了微空心     

外加磁场对微空心阴极放电的影响

采用C语言编程实现三维系综蒙特卡罗模型,外加磁场对微空心阴极放电的影响。研究结果显示,当气体压强和外加电压保持不变时,在微空心阴极放电系统中加入外部磁场后,对阴极方向上的电子密度分布变化不大,轴向和侧向上的电子漂移范围减小,电子能量向低能方向移动,但是外加磁场对高气压微空心阴极放电的影响整体上不如对低气压放电的影响明显。该研究结果对微空心阴极放电等离子体的机理研究具有一定的指导意义。     

微空心阴极放电作大体积辉光放电电子源的模拟研究

基于MATLAB与VC 混合语言，采用Monte Carlo模拟对高气压下亚毫米级微空心阴极放电(MHCD)在第三电极牵引下电子的运动过程进行了研究，计算出不同电压、不同的尺寸结构下，电子的空间分布和被牵引出MHCD的电子能量分布。从理论上分析了MHCD结构要求，以及电压等参量对出射电子的能量分布影响。     

真空电子技术

0462 2003060075徽空心阴极放电及其应用/周俐娜,王新兵,赖建军,姚细林(华中科技大学)即激光与光电子学进展.一2003,40(5)一38一42微空心阴极放电(MHCD)是指阴极孔径为亚毫米量级时的高气压辉光放电.文中介绍了微空心阴极放电的研究进展,分析了其光谱特性,最后讨论了它的应用前景.图8参16(午)0462.4 2003060076碳纳米管的手性对发射电流的影响/朱长纯,刘兴辉,李玉魁,张胜利(西安交通大学)11西安交通大学学报一2003,37(6).一657-658建立了SWCNT的发射电流与外加电场之间的关系式,分析了SWCNT的手性结构对发射特性的影响.数值计算的结果…     

短脉宽XeCl激光器的实现及光脉冲参数的测量

研究了高气压短脉宽 Xe Cl准分子激光器的设计、制作和激光参数测试。在大体积高气压下 ,采用同步紫外预电离产生辉光放电方法 ,结合激光器物理设计、电路、光学系统设计 ,调整气体配比、气压、放电电压 ,在气体配比为 HCl:Xe:He=0 .1 %:1 %:98.9%下 ,实现了纳秒放电激励的紫外 30 8nm准分子激光激射 ,脉冲能量 5 30 m J,最小脉冲宽度 1 3ns,矩形光斑 2 cm× 1 cm,束散角 3mrad,最高重复频率 5 Hz,并总结了实验规律。     

Plasma display panel with micro-discharge array

In 1996 , Schoenbach created the termof micro-hol-lowcathode discharge for the first ti me on the basis ofhollowcathode discharge[1].Fig.1 shows the electrodegeometries and electric circuit for a micro-hollowcath-ode discharge. The electrode geometry consists of acathode or anode, whichis composed of metal sheets of100μmthickness , separated by an insulator sheets ofseveral hundreds of micron. Two closely spaced elec-trodes with cylindrical openings of several hundreds ofmicronin diameter wit…     

A self-consistent model for negative glow discharge lasers: thehollow cathode helium mercury laser

A model for negative glow metal-vapor ion lasers that self-consistently describes the dynamics of the negative glow and the cathode sheath regions of the discharge has been developed. The model computes the electron energy distribution and the population of relevant excited states in the negative glow self-consistently with the charged particles fluxes and electric field distribution in the cathode sheath. Its application to the study of the helium-mercury charge transfer ion laser is reported. The model accurately depicts the operation of a hollow cathode in the laboratory, where for a defined cathode geometry and material, the discharge characteristics are determined by the selected discharge voltage and the gas pressure. The laser output power calculated as a function of the discharge parameters is in good agreement with experimental measurements reported in the literature. The model can be modified to simulate other negative glow discharge lasers, such as electron-beam pumped CW ion lasers     

小型激光器新颖放电结构的研究

根据微空心阴极自持放电(MCSD)基本结构设计的一种新型放电结构是把多个MCSD并联在一起构成多级放电链,产生高气压、大体积、高电流密度的均匀辉光放电等离子体,用来作为小型激光器的增益介质。利用该放电结构进行了空气放电实验,记录了放电等离子体图片,测量了放电的伏安特性曲线,发现该结构在整个放电区域都具有正的微分电阻系数。在气压P=26.7 kPa,放电电流I=40 mA时,估算放电等离子体中电流密度、电子密度和功率密度分别为6.4 A/cm2, 3.7×1015 cm-3, 4.67 kW/cm3。实验结果表明利用多个MCSD并联构成多级放电链制作小型激光器是可行的。     

一种用于小型激光器的新颖放电结构的放电性质研究

依据微空心阴极自持的辉光放电结构,设计了一款新颖的微小放电结构.用空气进行了有关的放电实验,稳定的直流辉光放电,放电气压最大能够达到66.7 kPa.放电的伏安特性具有正的斜坡,放电能够稳定地运行,而不需要个体镇流电阻.在气压为40 kPa和放电电流为60 mA时,放电等离子体中的电流密度估计为0.048 A/cm2,功率密度估计为52.8 W/cm3,电子密度估计为2.7×1013 cm-3.实验结果表明:这种高气压、大体积、高电子密度的放电等离子体能够用作小型激光器的工作介质.     

印刷电路板预电离TEA CO2激光器的阴极表面预电离研究

弧光放电不利于TEA CO2激光器输出高功率激光,通常采用预电离技术来获得主电极间的均匀辉光放电。印刷电路板预电离较其他紫外光预电离方式具有更好的预电离强度和预电离均匀性的结合,有利于产生高重复频率和高平均功率的脉冲激光。本文研究了印刷电路板预电离TEA CO2激光器中有、无紫外光体积光电离的两种不同预电离结构形式,主放电均匀性实验表明,在无紫外光体积光电离的情况下,也可以获得放电均匀性很好的大体积主放电。这说明在印刷电路板预电离中起主导作用的是阴极表面的预电离效应。本研究结果对探讨TEA CO2激光器的预电离放电机理具有参考价值。