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

　　圖1給出了I型棒-環射流裝置圖，即棒電極放置在導氣管內的情況。一根鎢棒(長度12cm，直徑1.5mm)同軸放置在一個玻璃材質的導氣管(內徑7.0mm，外徑9.0mm)中，且棒端與管口對齊。利用直徑為1.0mm的銅線制成環電極(內徑4.0cm)，將其同軸放置在導氣管口處，使得棒端與環中心重合。需要指出的是，為了避免兩電極間的火花放電，使得外加電壓的調節范圍更大，所以環電極的直徑要遠大于導氣管的直徑。圖2給出了II型棒-環射流裝置圖，即棒電極放置在導氣管外的情況。一根鎢棒(長度12cm，直徑1.0mm)與一個銅環(內徑5.0cm，外徑5.2cm)同軸放置，且棒端固定在環中心。導氣管(內徑1.5mm，外徑3.0mm)管口到棒端的距離大約為3.0mm。棒電極(電場方向)與導氣管(流場方向)的夾角α可以在5°-85°的范圍內調節。對于這兩種放電裝置，氬氣(純度99.99%)作為工作氣體通過管口流入到空氣環境中。氬氣的流量通過流量計控制。利用信號發生器可以產生不同波形的信號(直流、正弦波、三角波和方波)，然后通過高壓放大器放大2000倍后作為高壓信號。該高壓信號與環電極相連接。鎢棒電極接地。利用小電阻(100Ω)分壓的方式或者利用電流探頭測量回路中的電流。利用電壓探頭對棒-環電極間的外加電壓進行測量。放電區域的發光信號利用透鏡由光電倍增管探測。利用示波器同時觀察和記錄外加電壓、電流和發光信號。利用數碼相機和ICCD拍攝放電照片。利用光譜儀通過光纖采集放電區域的發射光譜。

　　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：通過曝光時間為納秒級的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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