[发明专利]放电腔及基于其的气体间隙击穿阈值的测量方法及装置

权利要求书

1.一种气体间隙击穿阈值的测量方法，其特征在于：

1)脉冲激光聚焦在阴极中心表面产生初始电子；

2)逐渐增加激光能量使得气体间隙临界击穿，则此时所产生的初始电子数目便视为气体间隙击穿的阈值；

3)将此时的初始电子施加到一个使其不增殖的电压条件下并测量电子运动产生的电流；

4)对电流积分便可得出间隙击穿的初始电子数目阈值。

2.根据权利要求1所述的气体间隙击穿阈值的测量方法，其特征在于：还包括以下步骤：调节气体间隙的工作系数、间隙距离、气压以及气体介质种类，获得不同条件下气体间隙击穿所需满足的初始电子数目阈值，并获得上述工作系数、间隙距离、气压以及气体介质种类参数对初始电子数目阈值的影响。

3.根据权利要求1所述的气体间隙击穿阈值的测量方法，其特征在于：

所述步骤1)中的脉冲激光是斜向聚焦在阴极中心表面。

4.一种放电腔，其特征在于：包括绝缘壳体、与绝缘壳体上端面可拆卸连接的上极板、位于绝缘壳体内且与上极板接触的电极连接部件、与电极连接部件可拆卸连接的阳极、与绝缘壳体下端面可拆卸连接的分裂阴极、设置于电极连接部件与分裂阴极之间的带开孔的绝缘子、设置于绝缘壳体侧壁上的气嘴及石英玻璃；

所述上极板的下表面与电极连接部件之间设置有金属环形压缩圈；

所述上极板、绝缘壳体、分裂阴极组成封闭腔体；高压直流电源产生的直流高压通过上极板和电极连接部件施加到阳极上；

金属环形压缩圈为环状，外沿均布梯形槽口；

绝缘子为环形，其内外表面为波浪状；绝缘子上表面内边缘开环形槽，用于固定绝缘支撑片；绝缘子一侧需打孔，并在装配时将打孔处靠近石英玻璃，便于激光通过并射入到内阴极表面。

5.一种气体间隙击穿阈值的测量装置，其特征在于：包括电源系统、放电腔、测量系统、激光器与光路系统；

所述放电腔包括绝缘壳体、与绝缘壳体上端面可拆卸连接的上极板、位于绝缘壳体内且与上极板接触的电极连接部件、与电极连接部件可拆卸连接的阳极、与绝缘壳体下端面可拆卸连接的分裂阴极、设置于电极连接部件与分裂阴极之间的带开孔的绝缘子、设置于绝缘壳体侧壁上的气嘴及石英玻璃；

所述上极板的下表面与电极连接部件之间设置有金属环形压缩圈；

所述上极板、绝缘壳体、分裂阴极组成封闭腔体；

所述上极板与电源系统连接，所述分裂阴极与测量系统连接；还包括回路电容、回路电阻，所述放电腔、回路电容、回路电阻及测量系统构成回路；回路电容的一端与放电腔的上极板相连，另一端与回路电阻相连，回路电阻的另一端接地；

所述光路系统包括半透半反镜片及位于半透半反镜片反射光路上的激光能量计，一路激光透过半透半反镜片后再通过石英玻璃与绝缘子的开孔被聚焦在分裂阴极表面，另一路激光反射入激光能量计中；

所述激光器产生皮秒级脉宽的紫外脉冲激光。

6.根据权利要求5所述的气体间隙击穿阈值的测量装置，其特征在于：所述电极连接部件包括上盖板、筒形连接部件及绝缘支撑片；所述筒形连接部件上下表面内边缘均开环形凹槽，分别用于固定上盖板和绝缘支撑片；所述阳极与筒形连接部件的底部可拆卸连接，所述绝缘支撑片用于固定阳极；所述激光器的波长为355nm。

7.根据权利要求6所述的气体间隙击穿阈值的测量装置，其特征在于：所述阳极为饼形，所述阳极上表面开螺纹孔，用于与电极连接部件固定；所述阳极腰部开槽，用于嵌套绝缘支撑片。

8.根据权利要求5所述的气体间隙击穿阈值的测量装置，其特征在于：所述分裂阴极由内阴极、环形外阴极以及位于内阴极与环形外阴极之间的绝缘部件组成，所述内阴极可拆卸的固定在绝缘部件上，所述绝缘部件与环形外阴极可拆卸连接。