實驗名稱：棒—環射流的放電特性研究

　　測試設備：高壓放大器、信號發生器、示波器、電壓探頭、相機等。

　　實驗過程：

　　圖1：I型棒-環射流的實驗裝置圖

　　圖2：II型棒-環射流的實驗裝置圖

　　图1给出了I型棒-环射流装置图，即棒电极放置在导气管内的情况。一根钨棒(长度12cm，直径1.5mm)同轴放置在一个玻璃材质的导气管(内径7.0mm，外径9.0mm)中，且棒端与管口对齐。利用直径为1.0mm的铜线制成环电极(内径4.0cm)，将其同轴放置在导气管口处，使得棒端与环中心重合。需要指出的是，为了避免两电极间的火花放电，使得外加电压的调节范围更大，所以环电极的直径要远大于导气管的直径。图2给出了II型棒-环射流装置图，即棒电极放置在导气管外的情况。一根钨棒(长度12cm，直径1.0mm)与一个铜环(内径5.0cm，外径5.2cm)同轴放置，且棒端固定在环中心。导气管(内径1.5mm，外径3.0mm)管口到棒端的距离大约为3.0mm。棒电极(电场方向)与导气管(流场方向)的夹角α可以在5°-85°的范围内调节。对于这两种放电装置，氩气(纯度99.99%)作为工作气体通过管口流入到空气环境中。氩气的流量通过流量计控制。利用信号发生器可以产生不同波形的信号(直流、正弦波、三角波和方波)，然后通过高壓放大器放大2000倍后作为高壓信号。该高壓信号与环电极相连接。钨棒电极接地。利用小电阻(100Ω)分压的方式或者利用电流探头测量回路中的电流。利用电压探头对棒-环电极间的外加电压进行测量。放电区域的发光信号利用透镜由光电倍增管探测。利用示波器同时观察和记录外加电压、电流和发光信号。利用数码相机和ICCD拍摄放电照片。利用光谱仪通过光纤采集放电区域的发射光谱。

　　實驗結果：

　　圖2：放電絲移動速度測量原理示意圖

　　子彈傳播速度的測量方法：通過曝光時間爲納秒級的ICCD拍攝的等離子體羽高速照片，可以看出等離子體羽是由一系列快速傳播的等離子體子彈組成。等離子體子彈的傳播速度可以利用高速照片測得，其測量原理如圖2所示。圖中給出了兩張不同時刻拍攝的高速照片。假定在曝光時間內，子彈沒有向前移動。利用兩張照片中子彈傳播的距離差D除以兩張照片的時間差(t2-t1)，即可得到等離子體子彈的傳播速度。

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