强激光与粒子束

作者：陆庆珩, 陈林, 李逢, 蒋吉昊, 王杰, 赵越, 韩文辉, 卫兵, 黄子平,

关键词：脉冲功率技术, 纳秒脉冲, 沿面闪络, 液体介质, 去离子水,

作为高功率脉冲装置中脉冲形成线或传输线（PFL/PTL）的常用绝缘介质，去离子水具有高介电常数、高击穿强度、良好自愈性以及低成本等优势，然而其中用于支撑内筒及实现前后端不同绝缘介质物理隔离的固体绝缘隔板往往是PFL/PTL绝缘的薄弱环节。为了评估典型固体绝缘材料在去离子水中的高压绝缘性能，利用工作电压最高约900 kV、脉冲上升时间约100 ns的高压绝缘实验平台，对MC尼龙、有机玻璃、交联聚苯乙烯以及高密度聚乙烯等四种典型固体绝缘材料在去离子水中的沿面闪络特性进行了研究。实验采用圆形平板电极和圆柱形样品，获得了样品材料、厚度、电压作用时间以及表面粗糙度等因素对闪络电压和场强的影响。当样品厚度从0.5 cm增加至2 cm时，闪络电压线性增加，闪络场强指数减小；不同材料的闪络电压和场强排序为：MC尼龙≥有机玻璃＞交联聚苯乙烯＞高密度聚乙烯；随着电压作用时间缩短，闪络电压逐渐增加，电压作用时间在100 ns以内时，闪络电压基本保持稳定；当固体材料表面粗糙度从1.6 μm增加至12.5 μm时，闪络场强无明显变化。综合考虑闪络场强数据和抗冲击能力特性等因素，认为MC尼龙的综合性能相对最佳。

来源：2025年第8期

《强激光与粒子束》期刊编辑部

查看强激光与粒子束杂志2025年第8期