電磁發(fā)射原理

目錄
前言
主要符號(hào)表　
第1章　緒論　1　
1.1　固體電介質(zhì)擊穿現(xiàn)象　1　
1.2　固體電介質(zhì)經(jīng)典擊穿研究現(xiàn)狀　2　
1.3　納秒脈沖固體電介質(zhì)擊穿研究進(jìn)展　4
參考文獻(xiàn)　7
第2章　納秒脈沖固體電介質(zhì)的單脈沖擊穿特性　10　
2.1　電介質(zhì)厚度對(duì)擊穿閾值的影響　10　
2.1.1　厚度效應(yīng)實(shí)驗(yàn)　10　
2.1.2　從Weibull分布得出的理論公式　14　
2.1.3　本節(jié)公式與Martin公式的異同　16　
2.2　電介質(zhì)厚度效應(yīng)的物理機(jī)制　17　
2.2.1　引言　18　
2.2.2　不同厚度關(guān)系的比較　20　
2.2.3　負(fù)冪指數(shù)關(guān)系的物理機(jī)制　23　
2.2.4　負(fù)冪指數(shù)的影響因素及物理含義　28　
2.3　電介質(zhì)尺寸效應(yīng)的統(tǒng)一表達(dá)式　31　
2.3.1　引言　31　
2.3.2　統(tǒng)一表達(dá)式的理論依據(jù)　33　
2.3.3　統(tǒng)一表達(dá)式的實(shí)驗(yàn)支撐　37　
2.3.4　形狀參數(shù)β的取值　39　
2.4　擊穿閾值與聚合物種類之間的關(guān)系　41　
2.4.1　固體電介質(zhì)的極化機(jī)理　42　
2.4.2　聚合物種類與擊穿閾值的關(guān)系　43　
2.4.3　實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證　48　
2.5　脈沖寬度對(duì)擊穿閾值的影響　49　
2.5.1　引言　49　
2.5.2　脈寬效應(yīng)實(shí)驗(yàn)　50　
2.5.3　脈寬效應(yīng)擬合的理論基礎(chǔ)　51　
2.5.4　脈寬效應(yīng)的物理機(jī)制　54　
2.5.5　冪指數(shù)s的取值　57　
2.6　電極和脈沖極性等因素對(duì)擊穿閾值的影響　60　
2.6.1　電極材料因素　60　
2.6.2　電極形狀因素　63　
2.6.3　脈沖極性因素　64　
2.7　小結(jié)　65
參考文獻(xiàn)　66
第3章　納秒脈沖固體電介質(zhì)的累積擊穿特性　71　
3.1　納秒脈沖下聚合物的累積擊穿　71　
3.1.1　累積擊穿的基本圖像　71　
3.1.2　累積擊穿的基本特征　76　
3.2　放電通道的引發(fā)　79　
3.2.1　引言　79　
3.2.2　低濃度域的直觀圖像　79　
3.2.3　低濃度域的形成機(jī)制　81　
3.3　放電通道的增長(zhǎng)　84　
3.3.1　引言　84　
3.3.2　電樹(shù)枝生長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型　85　
3.3.3　模型的三種解　89　
3.3.4　實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證　93　
3.3.5　電樹(shù)枝生長(zhǎng)的物理本質(zhì)　95　
3.3.6　電樹(shù)枝生長(zhǎng)模型的討論　98　
3.4　累積擊穿中的熱效應(yīng)　100　
3.4.1　氣隙充放電模型　101　
3.4.2　氣隙放電導(dǎo)致的放電通道增長(zhǎng)　104　
3.4.3　重頻脈沖下的放電通道增長(zhǎng)　106　
3.4.4　氣隙充放電模型的討論　109　
3.5　長(zhǎng)、短脈沖累積擊穿對(duì)比　109　
3.5.1　長(zhǎng)脈沖下的累積擊穿圖像　109　
3.5.2　長(zhǎng)、短脈沖下累積擊穿圖像的異同點(diǎn)　111　
3.5.3　長(zhǎng)脈沖下絕緣材料的累積擊穿機(jī)理　113　
3.6　小結(jié)　115
參考文獻(xiàn)　116　
第4章　納秒脈沖下絕緣結(jié)構(gòu)的壽命　120　
4.1　概述　120　
4.1.1　壽命的定義和指標(biāo)　120　
4.1.2　可靠度公式　121　
4.2　壽命公式　124　
4.2.1　引言　124　
4.2.2　理論壽命公式　125　
4.2.3　壽命公式驗(yàn)證　132　
4.3　高可靠度壽命公式　135　
4.4　多物理場(chǎng)壽命公式　136　
4.4.1　平均電場(chǎng)對(duì)壽命的影響　136　
4.4.2　機(jī)械應(yīng)力對(duì)壽命的影響　138　
4.4.3　外施電場(chǎng)和機(jī)械應(yīng)力場(chǎng)下的多物理場(chǎng)壽命公式　140　
4.4.4　應(yīng)用舉例　141　
4.5　壽命評(píng)估　143　
4.6　壽命與尺寸效應(yīng)之間的相互聯(lián)系　146　
4.6.1　理論關(guān)聯(lián)　146　
4.6.2　m參數(shù)的取值　147　
4.6.3　m參數(shù)的影響因素　149　
4.6.4　兩點(diǎn)討論　151　
4.7　小結(jié)　152
參考文獻(xiàn)　152　
第5章　納秒脈沖下固體絕緣結(jié)構(gòu)的失效　155　
5.1　概述　156　
5.1.1　早期工作　156　
5.1.2　實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證　159　
5.2　油-固界面的蟲孔效應(yīng)　162　
5.2.1　體擊穿閾值和沿面閃絡(luò)閾值變化趨勢(shì)　162　
5.2.2　油-固界面的臨界脈寬　163　
5.2.3　累積脈沖下的臨界脈寬　165　
5.2.4　短脈沖下固體絕緣結(jié)構(gòu)的失效　166　
5.3　固體-真空界面的蟲孔效應(yīng)　169　
5.3.1　真空沿面閃絡(luò)閾值變化趨勢(shì)　169　
5.3.2　真空界面蟲孔效應(yīng)的發(fā)生條件　170　
5.3.3　實(shí)例分析　172　
5.4　固-氣界面的穿刺現(xiàn)象　173　
5.4.1　穿刺現(xiàn)象發(fā)生的條件　173　
5.4.2　實(shí)例分析　174　
5.5　臨界脈寬對(duì)固體絕緣設(shè)計(jì)的意義　175　
5.5.1　引言　175　
5.5.2　臨界脈寬的物理機(jī)制　176　
5.5.3　臨界脈寬的影響因素　178　
5.5.4　固體絕緣設(shè)計(jì)的一般原則　183　
5.6　小結(jié)　183
參考文獻(xiàn)　184
第6章　納秒脈沖固體電介質(zhì)擊穿機(jī)理　188　
6.1　局部放電和體擊穿　188　
6.1.1　電子碰撞電離判據(jù)　188　
6.1.2　局部放電和體擊穿的區(qū)別與聯(lián)系　190　
6.2　改進(jìn)的電子雪崩擊穿模型　191　
6.2.1　引言　191　
6.2.2　基本物理模型　193　
6.2.3　擊穿閾值公式　194　
6.2.4　分析比較　200　
6.3　電子雪崩擊穿中的形成時(shí)延　203　
6.3.1　引言　203　
6.3.2　電擊穿與熱擊穿的時(shí)間分界點(diǎn)　205　
6.3.3　形成時(shí)延公式　208　
6.4　小結(jié)　212
參考文獻(xiàn)　212
第7章　混合絕緣結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法　215　
7.1　統(tǒng)一閾值公式　215　
7.1.1　引言　215　
7.1.2　統(tǒng)一閾值公式的推導(dǎo)　218　
7.1.3　統(tǒng)一閾值公式的支撐　220　
7.1.4　統(tǒng)一閾值公式與其他絕緣公式的比較　224　
7.1.5　實(shí)際應(yīng)用　227　
7.2　基于可靠度的混合絕緣結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法　228　
7.2.1　常見(jiàn)混合絕緣結(jié)構(gòu)　228　
7.2.2　不同絕緣形式的歸一化外施電場(chǎng)　229　
7.2.3　混合絕緣結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一般步驟　232　
7.3　舉例應(yīng)用　233　
7.3.1　給定條件　233　
7.3.2　設(shè)計(jì)步驟　234　
7.4　小結(jié)　236
參考文獻(xiàn)　236　
附錄　241　
附錄Ⅰ　常見(jiàn)聚合物中英文對(duì)照表　241
附錄Ⅱ　正態(tài)分布與Weibull分布簡(jiǎn)介　242
附錄Ⅲ　常見(jiàn)聚合物有效介電常數(shù)的計(jì)算　246
附錄Ⅳ　脈沖寬度效應(yīng)理論關(guān)系推導(dǎo)　250
附錄Ⅴ　電樹(shù)枝生長(zhǎng)數(shù)學(xué)模型的三種求解　253
附錄Ⅵ　短脈沖下常見(jiàn)絕緣形式擊穿公式歸納　255　
附錄Ⅶ　短脈沖下不同放電形式的相似性　259　
參考文獻(xiàn)　263　
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