實驗名稱：金屬微粒放電觀測

　　測試設備：高壓放大器、信號發生器、高速攝像機等。

　　實驗過程：

　　圖1：實驗平台示意圖

　　本文实验装置如图1所示，为便于收集运动出电极范围的金屬微粒，将电极使用塑料螺栓悬空置于有机玻璃漏斗型腔体中，下部放置微粒收集筒，极间距设置为2cm，在空气中开展实验；直流电压由信号发生器产生正极性信号，经过高壓放大器放大施加在电极板上；用高速相机（观测金屬微粒的运动和击穿，其中观察微粒运动时使用强光LED对高速相机进行补光，拍摄气隙击穿电弧图像时，使用遮光布附于腔体外表面进行遮光。

　　實驗結果：

　　圖2：鋁球運動圖像（r=1mm）

　　采用0.5mm、1mm、1.5mm半徑鋁球驗證微粒啓舉電壓：采用函數信號發生器逐步加壓的方式，在強光LED進行補光的條件下使用高速相機拍攝微粒的啓舉及運動圖像（如圖2所示），並記錄微粒的啓舉電壓值，與啓舉電壓的理論計算值進行比較，發現實驗結果和理論值基本相符。通過高速相機的觀察發現，r=1mm鋁球在間隙d=2cm的電極間完成從下極板-上極板-下極板的一個運動周期，耗時約爲80ms。

　　圖3：r=1.5mm銅球擊穿圖像

　　在遮光的條件下，使用1.5mm銅球開展實驗，逐步加壓，微粒直至擊穿仍未啓舉，屬于靜止直接擊穿。擊穿電弧從微粒的頂部垂直于上極板，如圖3所示。

　　圖4：r=1mm鋁球擊穿圖像

　　使用0.5mm、1mm、1.5mm鋁球及0.5mm銅球進行實驗，逐步加壓，觀察到：達到啓舉電壓後微粒啓舉，並在兩極板間往複運動；進一步增大電壓直到間隙擊穿，遮光下拍攝到的擊穿電弧如圖4所示。電弧在0.8ms左右的時間熄滅，與金屬微粒的運動周期80ms相比非常短，因此微粒的位置可看作在發生電弧的整個過程中並不改變。

　　圖5：r=1mm銅球擊穿圖像

　　使用1mm銅球進行實驗，逐步加壓，微粒啓舉，並首次運動到上極板附近時，間隙擊穿，拍攝到的擊穿過程如圖5所示，且多次實驗發現微粒爲1mm銅球時，擊穿位置只發生在微�？拷�上極板附近時，這也與本文模型分析中關于第三類擊穿發生位置的判斷相一致。

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