逃逸电子对纳秒短脉冲大气压空气击穿的影响

作者:李雨泰; 刘志刚; 付洋洋; 邹晓兵; 王新新*
来源:高电压技术, 2023, 49(12): 5228-5236.
DOI:10.13336/j.1003-6520.hve.20221796

摘要

由于经典的流注放电理论难以解释纳秒短脉冲电压下气体快速击穿,人们提出了逃逸电子击穿理论。为了帮助读者理解逃逸电子击穿理论,首先简要介绍了逃逸电子击穿理论的发展历程,然后给出对纳秒短脉冲尖-板电极大气压空气放电的PIC/MCC模拟结果。在负极性下,随着击穿电压的升高,观察到了逃逸电子从无到有的演变过程,提出了逃逸电子产生的充分条件。发现了逃逸电子在放电通道头部前方产生的预电离通道,指出了它对气隙快速击穿的重要作用。比较了正负极性相同击穿电压下放电通道跨越气隙所需的时间,解释了击穿电压极性效应反转现象。在正极性电压下,重点关注最高能电子,发现它们仅出现在放电通道头部强电场区,即使该处电场超过临界值,电子也难以进入持续加速模式,因此最高能电子能量比负极性下小得多。最后指出了正极性下高能电子对气隙快速击穿的贡献。

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