导读:本文包含了等离子体断路开关论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:等离子体,强光,磁场,粒子,负载,导通,峰值。
等离子体断路开关论文文献综述
阚江南[1]（2016）在《小型可重频等离子体断路开关模拟研究》一文中研究指出电感储能具有储能密度高、成本低、结构简单等诸多优点,在近几十年来得到了长足的发展。但电感储能系统的关键部件断路开关,往往仅适合单次运行,限制了其更广泛的应用。等离子体断路开关(Plasma Opening Switch,POS)具有导通电流大、损耗小、耐压高、可重频运行等优点,在大型电感储能系统中应用较多。研究POS的小型化对发展紧凑的脉冲功率系统具有重要意义。本文针对驱动电流较低的小型POS开展了仿真研究,主要包括以下几个方面:1.为建立准确的仿真模型,对POS导通和断路阶段的物理模型进行了归纳,包括导通阶段的雪耙模型,双极流模型和磁压力模型,以及断路阶段的雪耙模型,磁压力模型和融蚀模型。在导通过程的研究中,对雪耙模型中POS导通阶段的各物理参数的定标关系展开了推导;在开关断路的过程中,离子的径向漂移影响鞘层的扩展,是制约开关断路的关键因素,为了保证离子的漂移速率,要求POS导通的电流不能过低,这是POS低电流运行的一个难点。2.针对PIC方法模拟POS的基本思路和边界条件进行了讨论,建立了小型POS的粒子模型,并与已有研究对比验证。由于典型的高功率微波用脉冲功率系统的功率在10 GW量级,阻抗在10Ω量级,这里以30 kA这样较低的驱动电流作为典型,对此驱动电流下POS的断路特性进行了模拟。结果表明:通过合理设计,模型可以在此较低电流下实现有效断路;通过分析断路过程中的粒子和电磁场分布,分析了低电流POS断路过程中的物理机制。为了POS的优化设计,针对影响POS性能的几个关键参数(阴极半径、驱动电流、等离子体种类)进行了模拟,得到如下结论:阴极半径的减小有利于断路性能的提升;驱动电流过低导致POS阴极表面角向磁场强度的减弱,不利于POS断路;注入等离子体种类对POS断路性能有着很大影响,对于驱动电流较低的POS,为保证离子的径向漂移速率,需选用离子质量较小的等离子体源,氢等离子体是理想的等离子体注入源。3.针对基于POS的小型化电感储能型脉冲功率系统进行了阐述。根据电感储能型脉冲功率系统的等效电路模型,提出了电路中充电电源需满足的条件及负载功率的计算方法。针对POS所需的等离子体源的种类、结构、原理及优缺点进行了调研,结果显示由氢化钛作为绝缘介质的电缆等离子体枪比较适合用于可重频的小型POS。(本文来源于《国防科学技术大学》期刊2016-11-01）
赵莹,王晓明,刘璐,刘宏[2]（2008）在《等离子体断路开关工作仿真及特性分析》一文中研究指出为了研究有、无外磁场的低密度等离子体断路开关(POS)工作特性,利用单元粒子(PIC)方法模拟了POS中电场和磁场的时空变化、等离子体电子的动力学行为和特性。通过对POS工作过程中的两极间的EMHD运动及其导致的磁场渗透、磁绝缘、动态过程中密度不均匀造成的不规则运动、场畸变等物理现象的分析,研究了POS的断路过程。仿真结果表明:外加时不变均匀角向磁场,提前了电流向负载转移的时刻、减小了电流损失,且未提高负载电流陡度,断路时在负载端得到更高的电压。研究为设计、改进POS结构和提高其断路性能提供了参考依据。(本文来源于《电机与控制学报》期刊2008年03期）
陈林,姜巍,王文斗[3]（2007）在《长导通等离子体开关断路过程的粒子模拟》一文中研究指出利用PIC(particle-in-cell)粒子模拟方法对长导通等离子体断路开关的断路过程进行了模拟研究。介绍了计算模型的建立和边界的处理。模拟结果揭示了断路间隙的形成过程和机制,并据此对等离子体断路开关断路阶段的现有模型进行了定性的修正,认为断路过程中Hall融蚀和静电融蚀机制将同时存在,静电融蚀在开关最终的断路中占主导作用,且静电融蚀是由于磁场排斥引起的。(本文来源于《强激光与粒子束》期刊2007年12期）
徐翔,王友年[4]（2007）在《短导通等离子体断路开关的双流体模拟》一文中研究指出(本文来源于《第十叁届全国等离子体科学技术会议论文集》期刊2007-08-20）
徐翔[5]（2007）在《柱状等离子体断路开关的磁流体动力学模拟》一文中研究指出等离子体断路开关(Plasma Opening Switch，简称POS)是脉冲功率驱动器中的关键器件之一。基于等离子体断路开关的电感储能装置较电容储能装置而言具有体积小、成本低、结构简单等优点，在Z箍缩、高功率微波、X射线源、可重复脉冲功率源等装置的设计中有广泛的应用前景。实验已经发现：在POS的导通过程中存在许多复杂的物理现象，如磁场的快速穿透、等离子体密度出现薄化和形成密度激波、多离子体系中轻重离子分离等。这些现象对POS的导通和断开有重要的影响，特别是能量输运将直接影响脉冲功率驱动器的能量转换效率。因此，非常有必要对POS的导通过程及相关物理现象产生的机理进行深入细致地研究。在第二章，基于包含能量输运过程的二维磁流体动力学(Magnetohydrodynamics，简称MHD)理论，我们对柱状长导通POS中导通阶段进行了模拟。结果发现：高密度POS的导通机制是MHD机制，主要是磁压作用决定磁场的穿透过程。在磁场的穿透过程中，磁压使得等离子体在磁场穿透的区域出现密度薄化现象，在磁场激波前沿形成密度激波。同时，由磁压导致的压缩效应使得激波区域的等离子体温度迅速升高。而对于低密度的POS，其导通机制是Hall MHD机制，主要由Hall效应来决定磁场的穿透过程。由于磁压的作用很小，在磁场的穿透过程中并没有出现密度薄化现象，形成的密度激波也不明显，等离子体的温度也没有显着升高。对于低密度长导通的POS，主要是焦耳热的作用使得等离子体的温度上升。考虑能量输运后产生的温度梯度力，对高密度POS中的磁场穿透过程有显着的加速作用，而对于低密度POS中的磁场穿透过程影响不大。在第叁章，基于MHD理论，我们推导出高密度长导通POS中能量分配关系的一般表示式，并研究了不同的输入电流波形对能量分配关系的影响。模拟结果表明，当发生器中的电流波形是常电流时，有一半的电磁场能耗散为等离子体的内能和动能；当发生器中的电流波形是线性上升电流时，进来的电磁场能有叁分之二转化为磁场能；当发生器中的电流波形是正弦电流波形时，有大半的能量转化为磁场能，扩散到等离子体中的能量只为总能量的36.4％。由于等离子体温度显着升高，有相当多的电磁场能转化为等离子体的内能。在第四章，为了检验程序的可靠性，对长导通POS中的定标关系进行了模拟。首先将模拟结果与理论得到的定标关系进行比较，发现两者是一致的。接着又进一步对HAWK装置中的定标关系进行了模拟，发现模拟结果和实验结果也是吻合的，从而验证了模拟程序的可靠性。本文还在模拟中，把POS右边的真空区包含进来，对在最近的纯氢实验中观察到与传统的定标关系不符的现象给出了的解释。在模拟中发现，漂移到POS下游区的等离子体可显着延长POS的导通时间。考虑下游区等离子体的影响后得到的定标关系，和实验比较相符。在第五章，基于双流体理论，假设电子和离子的温度在导通过程中是恒定的，建立了二维双流体程序，对短导通POS的导通阶段进行了模拟。模拟结果表明：随着POS的导通，出现明显的电荷分离现象，电子从阴极向阳极运动的轨迹象一个S型，在阳极表面形成堆积。在模拟中还观察到明显的轻重离子分离现象。由于轻离子的质量远小于重离子，轻离子的运动的远比重离子快，最终轻离子在磁场前面被反射，而重离子被磁场所穿透。(本文来源于《大连理工大学》期刊2007-04-01）
陈林,姜巍,吴守东,李晔,徐敏[6]（2006）在《等离子体断路开关装置上的多丝Z箍缩初步实验》一文中研究指出开展了基于等离子体断路开关的脉冲功率源驱动多丝Z箍缩负载初步实验,实验中采用了2根或4根钨丝组成的环形阵列,其中钨丝的直径分别为7μm和20μm。利用高速扫描摄影获取钨丝电爆炸和箍缩过程中等离子体自发光的物理图像。实验结果表明:导通电流为105 kA的等离子体断路开关将67%~78%的电流转换至金属丝阵负载上,负载电流上升沿为84~110 ns。高速扫描相机观察到了钨丝电爆炸形成晕等离子体及其向轴线箍缩和后期向外膨胀的物理过程。(本文来源于《强激光与粒子束》期刊2006年12期）
王亮平,蒯斌,邱爱慈,丛培天,郭宁[7]（2006）在《“强光一号”等离子体断路开关及负载的数值计算》一文中研究指出等离子体断路开关(POS)是“强光一号”加速器产生短脉冲γ射线的关键器件之一。应用POS融蚀模型分析了“强光一号”加速器POS与二极管系统的基本工作过程,通过该模型计算获得了POS与二极管系统的总电流以及电子束电流,计算结果与实验结果吻合较好。计算结果表明,“强光一号”POS在工作时并未达到完全磁绝缘状态,其阻抗最终为21.5Ω,约有60%总电流在二极管负载导通时流过POS,且融蚀模型对POS阻抗增长预测偏高,但由于电流变化较大,二极管负载电压仍能达到4.5 MV左右。(本文来源于《强激光与粒子束》期刊2006年07期）
王刚华,陈林,胡熙静,蒋吉昊,阚明轩[8]（2005）在《等离子体断路开关导通过程的2维雪耙模型模拟》一文中研究指出等离子体断路开关的物理过程和导通机制非常复杂,其结构参数、驱动电流波形、注入等离子体密度等因素均对其导通的物理机制有影响,产生不同的物理现象。为了模拟该开关的导通过程,给出如下假设:(1)等离子体开断开关电流壳的运动可以用雪耙模型来(本文来源于《中国工程物理研究院科技年报（2005）》期刊2005-12-01）
陈林,孙承纬,姜巍,丰树平,王刚华[9]（2005）在《等离子体源参数对长导通等离子体断路开关性能的影响》一文中研究指出首次自行研制了导通电流可达100kA的微秒导通时间POS(等离子体断路开关),并初步开展了等离子体源参数,包括等离子体枪与主回路之间的触发延时、等离子体枪的工作电压以及等离子体枪的数目对开关性能的影响规律研究。(本文来源于《中国工程物理研究院科技年报（2005）》期刊2005-12-01）
王亮平,蒯斌,邱爱慈,丛培天,郭宁[10]（2005）在《“强光一号”等离子体断路开关及负载的数值计算》一文中研究指出等离子体断路开关(POS)是“强光一号”加速器产生短脉冲γ射线的关键器件之一。本文应用 POS融蚀模型分析了“强光一号”加速器POS与二极管系统的基本工作过程,通过该模型计算获得了POS与二极管系统总电流以及电子束电流,计算结果与实验结果吻合较好。计算结果表明,“强光一号”POS在工作时并未达到完全磁绝缘状态,约有60％总电流在二极管负载导通时流过POS,且融蚀模型对POS阻抗增长预测偏高,但由于电流变化较大,二极管负载电压仍能到达4-5MV。(本文来源于《四川省电子学会高能电子学专业委员会第四届学术交流会论文集》期刊2005-12-01）
等离子体断路开关论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
为了研究有、无外磁场的低密度等离子体断路开关(POS)工作特性,利用单元粒子(PIC)方法模拟了POS中电场和磁场的时空变化、等离子体电子的动力学行为和特性。通过对POS工作过程中的两极间的EMHD运动及其导致的磁场渗透、磁绝缘、动态过程中密度不均匀造成的不规则运动、场畸变等物理现象的分析,研究了POS的断路过程。仿真结果表明:外加时不变均匀角向磁场,提前了电流向负载转移的时刻、减小了电流损失,且未提高负载电流陡度,断路时在负载端得到更高的电压。研究为设计、改进POS结构和提高其断路性能提供了参考依据。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
等离子体断路开关论文参考文献
[1].阚江南.小型可重频等离子体断路开关模拟研究[D].国防科学技术大学.2016
[2].赵莹,王晓明,刘璐,刘宏.等离子体断路开关工作仿真及特性分析[J].电机与控制学报.2008
[3].陈林,姜巍,王文斗.长导通等离子体开关断路过程的粒子模拟[J].强激光与粒子束.2007
[4].徐翔,王友年.短导通等离子体断路开关的双流体模拟[C].第十叁届全国等离子体科学技术会议论文集.2007
[5].徐翔.柱状等离子体断路开关的磁流体动力学模拟[D].大连理工大学.2007
[6].陈林,姜巍,吴守东,李晔,徐敏.等离子体断路开关装置上的多丝Z箍缩初步实验[J].强激光与粒子束.2006
[7].王亮平,蒯斌,邱爱慈,丛培天,郭宁.“强光一号”等离子体断路开关及负载的数值计算[J].强激光与粒子束.2006
[8].王刚华,陈林,胡熙静,蒋吉昊,阚明轩.等离子体断路开关导通过程的2维雪耙模型模拟[C].中国工程物理研究院科技年报（2005）.2005
[9].陈林,孙承纬,姜巍,丰树平,王刚华.等离子体源参数对长导通等离子体断路开关性能的影响[C].中国工程物理研究院科技年报（2005）.2005
[10].王亮平,蒯斌,邱爱慈,丛培天,郭宁.“强光一号”等离子体断路开关及负载的数值计算[C].四川省电子学会高能电子学专业委员会第四届学术交流会论文集.2005
论文知识图
