[发明专利]基于飞秒激光引导高压放电的SF6分解机理实验装置及方法

摘要

本发明提供一种基于飞秒激光引导高压放电的SF6分解机理实验装置，其包括气体供应系统、激光传导系统、气体反应系统和数据记录系统,其中气体供应系统包括储气罐和供气管路，激光传导系统包括飞秒激光、棱镜、透镜和束流收集器，气体反应系统包括放电引导装置和气体反应池，放电引导装置包括高压电源、高压电极对、可调限流电阻和导线，数据记录系统包括球面透镜、光谱仪和ICCD。其利用飞秒激光引导高压放电实现放电过程的时间和空间可控，进而通过获得放电之后的SF6等离子光谱研究其成分的变化规律和SF6分解物产生机制，实现对高压放电过程中SF6分解物的动态检测。

主权项

1.一种基于飞秒激光引导高压放电的SF₆分解机理实验装置，其特征在于：其包括气体供应系统、激光传导系统、气体反应系统和数据记录系统；/n所述气体供应系统用于提供反应所需气体，所述气体供应系统包括储气罐、流量计和供气管路，气体从储气罐流出，经供气管路流经流量计控制流量，再通过气体反应系统中的进气管进入气体反应系统；/n所述激光传导系统用于将激光光束引导至气体反应池中指定空间位置，并形成光丝，所述激光传导系统包括飞秒激光、棱镜、透镜和束流收集器，飞秒激光产生短脉冲激光，短脉冲激光经棱镜改变传输方向，再通过透镜聚焦激光光束以使短脉冲激光在气体反应系统的气体反应池中形成光丝，束流收集器用于吸收气体反应系统的气体反应池内出射的激光；/n所述气体反应系统用于实现SF₆气体在高压放电环境下的分解，所述气体反应系统包括放电引导装置和气体反应池，所述放电引导装置包括高压电源、高压电极对、可调限流电阻和导线，放电引导装置形成闭合回路并产生高压电，所述可调限流电阻用于精确控制放电能量，所述高压电源用于产生直流纳秒脉冲高压，进而通过导线在高压电极对的尖端部分产生放电，气体反应池中的SF₆气体在此环境下将发生分解；/n所述数据记录系统用于记录数据，所述数据记录系统包括球面透镜、光谱仪和ICCD，所述球面透镜用于收集SF₆气体分解物光谱信号，所述光谱仪和ICCD用于记录SF₆等离子体的光谱特征；/n实验时，打开进气管阀门，气体供应系统供应的气体通过进气管通入气体反应池，放电引导装置产生的高压电被激光传导系统产生的光丝引导至气体反应池内部的指定空间位置放电，数据记录系统完成数据收集后，打开出气管阀门，通入SF₆气体将反应后的气体经出气管排出。/n