趙崇霄 漆亮文 閆慧杰 王婷婷 任春生

(大連理工大學物理學院,三束材料改性教育部重點實驗室,大連 116024)

1 引 言

同軸槍是由同軸的內電極和外電極組成,最初用于聚變實驗的研究[1].由于其結構簡單,且放出的等離子體具有高溫度、高密度、高速度等特性[2-7],目前已經被應用于許多方面的研究,如空間推進[8]、微小空間碎片撞擊模擬[9-11]、高溫核聚變[1,12]、材料處理[13]等.

同軸槍強流脈沖放電有兩種放電模式[14,15]：預填充模式與爆燃模式.預填充模式放電過程中,首先在真空腔內充入一定量的氣體,之后對同軸槍兩電極施加電壓,同軸槍底端擊穿產生致密的等離子體,等離子體在同軸槍的底端形成一個很薄的電流層,在放電過程中兩電極間徑向電場和流過中心電極電流感應的角向磁場產生洛倫茲力,電流層受到洛倫茲力的作用向前運動.研究發(fā)現[15-18]：盡管預填充模式放電等離子體有很多方面的應用,但是其電流密度高、溫度高,很容易燒蝕電極使等離子體摻雜雜質,而且預填充模式放電產生的電流柱等現象會產生磁流體不穩(wěn)定性影響等離子體輸運的準直性.此外,預填充模式產生的等離子體在向前運動過程中與中性氣體發(fā)生碰撞,也會降低等離子體的輸運速度.

相比于預填充模式,爆燃模式有著諸多優(yōu)點,該放電模式可以得到雜質更少、準直性更高、輸運速度更快的等離子體射流[8,15,19,20].爆燃模式放電首先需要將真空腔室維持高真空10—3Pa后通過電磁閥向同軸槍內部注入氣體,氣體注入到同軸槍底端的同時對同軸槍的內外電極施加電壓使其擊穿產生等離子體,等離子體受到洛倫茲力和熱膨脹的作用向前運動.等離子體射流向前運動時不會與中性氣體發(fā)生碰撞,相同條件下其噴射速度高于預填充模式放電.爆燃模式放電過程中等離子體的溫度相對較低,對電極的燒蝕小,摻雜的雜質少,而且相對于預填充模式具有更好的準直性.爆燃模式放電往往應用于空間推進等方面[15].

爆燃模式放電得到了廣泛的重視并有很多研究,墨西哥國立自治大學的Woodall和Len[14]研究了爆燃模式放電等離子體在槍內輸運過程中的磁場分布,表明爆燃模式放電下等離子體溫度相對于預填充放電模式很低,并且在放電過程中槍內布滿了等離子體；斯坦福大學的Poehlmann等[15,20,21]對于爆燃模式放電過程中槍內的電流分布等一系列參數進行了分析,通過觀察槍內電流的分布分析了等離子體在同軸槍內的速度特性；德克薩斯大學奧斯汀分校的Subramaniam等[22]在Poehlmann的實驗設備基礎上,使用數值模擬與實驗結合的方法進一步研究了爆燃模式放電過程中的等離子體在輸運過程中的密度分布與溫度分布.實驗研究中發(fā)現,進氣量與放電電壓是影響爆燃模式放電的重要參數,對于噴射出的等離子體團形狀、等離子體的輸運速度和密度有著很大的影響,而與其相關的研究很少.

本文實驗研究通過調節(jié)電壓和進氣量來改變等離子體的特性,對今后的實驗和應用有一定的參考價值.實驗主要開展了爆燃模式放電等離子體的特性研究.自主設計了延時觸發(fā)器,通過延時觸發(fā)控制氣體進入到同軸槍底端與給兩電極施加電壓的同時性,使同軸槍放電為爆燃模式放電.使用光電二極管、光譜儀、數碼相機等設備對等離子體參數和形態(tài)進行診斷與分析,針對進氣量與放電電壓的變化對爆燃模式下同軸槍放電等離子體參數的影響展開研究.

2 實驗裝置

實驗裝置如圖1所示,主要包括同軸槍、脈沖電源、光柵光譜儀(SP-2500i)、數字示波器(Tektronix DPO4104)、Pearson電流探頭、光電二極管(THORLABS PDA10A-EC)、光纖準直器(THORLABS F240SMA-A).同軸槍內電極材料為銅,長度為200 mm,外電極材料為無磁不銹鋼,內外電極間距為25 mm.等離子體從同軸槍中噴出后經過鋼化玻璃輸運通道,便于觀察與測量.鋼化玻璃筒外徑400 mm,厚8 mm,長400 mm.電源內部由四個60 μF的電容并聯(lián)組成,電源總電容為240 μF,電容的最大充電電壓為10 kV,對應的最大儲存能量則為12 kJ.為了達到爆燃模式放電的條件,實驗前需要將真空腔室真空抽到10—3Pa.

實驗室自主設計可以調節(jié)時間間隔的延時觸發(fā)器,可以使氣體到達同軸槍底端的同時觸發(fā)火花開關,進而給同軸槍的內外電極施加電壓使底端的氣體擊穿產生等離子體.延時觸發(fā)器輸出信號間隔時間0.1 ms到10 ms可調,工作的脈寬時間0.1 ms到10 ms可調.在同軸槍的底部設計了輸入氣體的進氣孔,將電磁閥連接到通氣孔上控制進氣量,實驗時打開電磁閥的時間為4 ms,電磁閥進氣端氣壓為0.1 MPa,出氣端通過進氣孔連接到真空腔室,氣壓10—3Pa.通過改變施加電磁閥的電壓來改變電磁閥閥門的大小,進而改變進氣量.實驗之前對電磁閥施加不同電壓觀察真空腔室內氣壓的變化,進而通過PV=nRT(P為氣壓、V為體積、n為粒子物質的量、R為氣體常量、T為溫度)計算出進氣量的變化.

圖1 實驗裝置原理圖Fig.1.Schematic diagram of experimental equipment.

在放電回路中放入Pearson電流探頭測量放電過程中的回路電流,將電流探頭連接到示波器,使示波器上顯示電流的信號波形.將連接光譜儀的光纖探頭的準直器放在距離同軸槍的出口5 cm,靠近鋼化玻璃輸運通道的位置,主要測量Hβ的譜線,以便使用斯塔克展寬法計算出口處位置的電子密度.通過磁探針與積分器可以探測實驗過程中同軸槍放電電流產生的磁場大小,對于磁場變化的觀察可以分析在放電過程中電流的變化.通過將兩個磁探針分別放在同軸槍的底部和距離底部5 cm處,磁探針可以探測環(huán)繞同軸槍內電極的角向磁場,進而可以觀察同軸槍底部是否有電流通道產生.

將兩個連接光電探測器的準直器放置在與等離子體的輸運方向平行的位置,靠近同軸槍槍口處的鋼化玻璃輸運通道,間距5 cm,其中靠近同軸槍槍口的一端距離槍口2.5 cm,用來收集等離子體通過同軸槍出口處的光信號.當等離子體經過準直器的采集點時準直器能夠采集到光信號,并且等離子體光強度和準直器采集的光信號強度正相關.通過光纖將準直器和光電探測器連接,使準直器采集的光信號能夠輸入到光電探測器,光電探測器可以將光信號轉化為電信號輸入到示波器,用來觀察等離子體的形態(tài)變化.準直器可以減少采集到的發(fā)散光.通過進入到兩個準直器得到光信號第一個峰值的時間,以及兩個準直器的間隔距離可以計算出在同軸槍槍口噴出的等離子體的輸運速度.

3 實驗現象及分析

3.1 進氣量的影響

將真空腔室氣壓穩(wěn)定在10—3Pa,電容充電電壓固定在5 kV后,設置延時觸發(fā)器,使氣體通過電磁閥進入同軸槍底端的瞬間,打開火花開關對同軸槍施加電壓,即產生爆燃模式放電.

圖2 (a)—(d)分別為電壓為5 kV,進氣量為1.4,2.1,2.3,2.6 mg的電流信號與光電流信號Fig.2.Current and photocurrent signals for 5 kV voltage at gas in the coaxial gun bottom of (a)1.4 mg,(b)2.1 mg,(c)2.3 mg and(d)2.6 mg,respectively.

圖2(a)—(d)分別為充電電壓5 kV時,進氣量1.4,2.1,2.3,2.6 mg所對應的電流信號與光電流信號.首先觀察電流波形.電流波形為一個不斷衰減的正弦波,說明打開火花開關后整個電路形成RLC回路,且在放電過程中同軸槍內部一直存在電流通道.不同進氣量條件下第一個半周期電流基本不變,為52 kA左右,電流脈寬為50 μs左右.這是因為等離子體的電阻和電感相對于回路很小,在放電過程中對于回路幾乎沒有影響.

圖2中光信號1與光信號2是將兩個連接光電探測器的準直器平行地放在同軸槍出口附近,靠近鋼化玻璃輸運通道,距離5 cm.通過用兩個準直器的間距5 cm除以兩個光信號第一次達到峰值時的時間差,可以計算出等離子體噴射的速度.圖3所示為充電電壓5 kV、不同進氣量時等離子體輸運速度變化曲線.當進氣量1.4 mg時速度最高為27.9 km/s,隨著進氣量的增加等離子體的輸運速度逐漸降低,當進氣量增加到2.6 mg時,輸運速度為17.2 km/s.這是由于在爆燃模式放電下,隨著進氣量的增加,更多的中性氣體被電離成等離子體,使得其質量在總體上有所增加,進而使等離子體的輸運速度降低.

圖3 電壓5 kV時等離子體輸運速度隨著進氣量的變化Fig.3.The velocity versus with the gas which enters in the coaxial gun bottom with the discharge voltage 5 kV.

將光譜儀的光纖探頭放在距離同軸槍槍口5 cm處,在光纖探頭的前端放入準直器減少采集到的發(fā)散光.光譜儀曝光時間為3 s,光柵設置為1200 g/mm,測量Hβ的譜線,用來計算等離子體的密度.由于光譜儀的曝光時間為3 s,所得到的Hβ譜線為時間累加所得,所以得到的值為等離子體團密度最大位置處的密度,這對于觀察等離子體密度隨著進氣量和放電電壓的變化趨勢沒有影響.使用斯塔克展寬法測量同軸槍出口附近等離子體的密度,這種方法是當電子密度在1014—1016cm—3的范圍時適用.測量到的譜線如圖4所示.其中Hβ譜線為486.1 nm,將Hβ譜線擬合,其結果如圖5所示,其譜線展寬為0.089 nm.此外,由于Hβ譜線既有均勻展寬(洛倫茲展寬),也有非均勻展寬(高斯展寬),所以實驗所得到的擬合譜線的展寬是由均勻展寬和非均勻展寬共同得到的總展寬(佛克脫展寬Δλv).洛倫茲展寬、高斯展寬和佛克托展寬之間的關系為[2,23]

式中ΔλV為佛克脫線型展寬,ΔλL為洛倫茲線型展寬,ΔλG為高斯線型展寬,單位均為nm.實驗中洛倫茲線型展寬主要為Stark展寬,高斯展寬包括儀器展寬、多普勒展寬和自然展寬.在本次實驗中,Hβ譜線的自然展寬在pm量級.相對于如圖6所示的儀器展寬0.037 nm,自然展寬在本次實驗計算等離子體密度中可以忽略.多普勒展寬的計算方程如下[24]：

其中,ΔλD為多普勒展寬；λ0為所研究的譜線的中心波長,本次實驗研究的譜線為Hβ譜線,其中心波長為486.1 nm；c為光速,kB為玻爾茲曼常數,Tn為中性氫原子的溫度；m為所研究原子的質量,即為氫原子的質量.

在爆燃模式同軸槍放電的實驗中,中性氫原子的溫度在2 eV左右,通過(2)式計算得出多普勒展寬約為0.053 nm.在實驗中,Hβ的譜線展寬主要為洛倫茲展寬主導,爆燃模式放電等離子體的中性氣體溫度相對于預填充模式較低,一般的變化范圍在幾eV左右,所以在變換進氣量和電壓參數的過程中,溫度在幾eV的變化對于Stark展寬法計算電子密度影響很小,對于分析等離子體密度變化趨勢幾乎沒有影響.高斯展寬、儀器展寬和多普勒展寬的關系為

其中ΔλG為高斯展寬；ΔλI為儀器展寬,實驗中儀器展寬是由He-Ne激光器中心波長為632.8 nm的譜線測出.如圖6得出儀器展寬為0.036 nm,進而得出實驗過程中整體的高斯展寬約為0.06 nm.

圖4 放電電壓5 kV、進氣量1.4 mg、光譜儀曝光時間3 s光柵設置為1200 g/mm時的Hβ譜線Fig.4.The Hβline of the discharge voltage 5 kV,the gas which enters in the coaxial gun bottom 1.4 mg,the exposure time of the spectrometer 3 s,and the grating set at 1200 g/mm.

圖5 進氣量1.4 mg、放電電壓5 kV時,Hβ譜線及其擬合曲線,展寬為0.089 nmFig.5.Hβspectrum and its Lorenz fitting line,spectrum broadening is 0.089 nm.

圖6 使用氦氖激光器測量得到的儀器展寬,得到的展寬為0.036 nmFig.6.Instrument broadening measured using helium laser,spectrum broadening is 0.036 nm.

佛克托展寬、Stark展寬和高斯展寬的關系為

等離子體密度ne(單位：cm—3)與Stark展寬的關系為

即

由此得出在同軸槍槍口處等離子體的密度.當進氣量1.4 mg,放電電壓5 kV時Stark展寬為0.049 nm,計算得出等離子體密度為1.21×1014/cm3.

圖7為當放電電壓5 kV不變時,所測量的電子密度隨著進氣量的變化,進氣量從1.4 mg到2.6 mg.從圖7中可以看出,隨著進氣量的增加,電子密度增加,當進氣量為2.6 mg時,等離子體數密度最大為2.0×1014/cm3.這是由于增加放電時的進氣量使更多的中性氣體進入到同軸槍內發(fā)生電離,產生了更多的等離子體,進而導致電子密度隨之增加.

圖7 放電電壓5 kV時電子密度隨進氣量變化Fig.7.Electron density versus the gas with the discharge voltage of 5 kV.

觀察圖2(a)的第一個半周期的光信號1波形發(fā)現,在進氣量較少的條件下,光電探測器探測到了多個等離子體團發(fā)出的光,說明在進氣量1.4 mg時有多團等離子體從槍口噴出,隨著進氣量的增加等離子體團數量減少,如圖2(b)和圖2(c).觀察圖2(d),可以看出當進氣量達到2.6 mg時,只有一團等離子體從槍口噴出.分析認為[15],在爆燃模式放電條件下,氣體在同軸槍底部擊穿,在放電過程中會有部分等離子體殘留在同軸槍的底端,當還有氣體從進氣孔進入底部時,同軸槍底部將繼續(xù)擊穿電離產生等離子體,最終導致出現有多團等離子體從槍口噴出的現象.而隨著進氣量的增加,在放電過程中同軸槍底部加入了更多的中性氣體,使得難以形成新的電流通道,最終只有一團等離子體從槍口噴出.而在正半周期放電后同軸槍內有中性氣體和殘留的等離子體,在負半周期放電過程中形成了圖2所示的持續(xù)噴出的等離子體,這一過程稱之為爆炸模式(detonation mode)[15,22].爆炸模式放電在之后的研究中再做進一步的分析.

3.2 磁探針驗證

為了驗證多團等離子體從同軸槍槍口噴出是由于同軸槍底部再次產生電流通道,即多次放電現象,實驗過程中使用兩個磁探針分別放在同軸槍底部和距離底部5 cm處.放在同軸槍底部的為磁探針1,采集到的信號為磁信號1；放在距離底部5 cm處的為磁探針2,采集到的信號為磁信號2.如圖1原理圖中所示.

圖8 放電電壓5 kV進氣量分別為1.4 mg和2.6 mg條件下的電流信號和磁信號Fig.8.The current signal and magnetic signal for for 5 kV voltage at gas in the coaxial gun bottom of (a)1.4 mg and(d)2.6 mg,respectively.

圖8表示的是放電電壓為5 kV,進氣量分別為1.4 mg和2.6 mg時,放電過程中的電流信號和磁探針采集到的磁信號.觀察圖8(a)第一個放電半周期可以發(fā)現,磁信號2在有些時間點下降.在放電過程中,當同軸槍底部產生新的電流通道時,流過磁探針2的電流減小,使得磁探針2周圍產生的磁場減小.而觀察圖8(b)沒有發(fā)現磁信號2下降的現象.這說明在同軸槍底部確實有新的電流通道產生.

3.3 電壓的影響

圖9所示為進氣量均為2.6 mg,放電電壓分別為5,6,7,8 kV時的電流信號和光電流信號.將兩個連接光電探測器的準直器平行的放在同軸槍出口處,鋼化玻璃輸運通道附近,距離5 cm,再通過觀察兩個信號的時間差可以計算出等離子體噴射的速度.

圖10為進氣量2.6 mg,等離子體輸運速度隨電壓的變化曲線.從圖10中可以看出,隨著電壓的增加等離子體輸運速度快速增加,放電電壓由5 kV升高到8 kV的過程中,等離子體的輸運速度由17.2 km/s升高到了41.7 km/s.爆燃模式下等離子體通過J×B的洛倫茲力和熱膨脹的共同作用向前輸運.當進氣量一定的情況下,隨著電壓的增加,放電回路的電流逐漸增加,等離子體所受的洛倫茲力增加,等離子體的溫度也會略微升高.又由于在爆燃模式放電的條件下,真空腔室內的氣壓很低,等離子體在向前輸運的過程中不會與中性粒子發(fā)生碰撞.因此等離子體的輸運速度會隨著電壓的增加而快速增加.

圖11為進氣量2.6 mg時,利用Stark展寬法計算得出的等離子體密度隨電壓的變化曲線,圖中可以看出隨著電壓增加等離子體的密度增加,放電電壓8 kV時,密度最大達到2.8×1014/cm3.這是由于隨著電壓的升高,有更多的中性粒子電離為等離子體,使得等離子體的密度增加.而當放電電壓增加到一定程度,同軸槍內的等離子體趨于完全電離時,等離子體的密度趨于平緩.

從圖9(a)中可以看出,放電電壓5 kV時,只有一團等離子體從同軸槍的槍口噴出,隨著放電電壓增加,會有多團等離子體從槍口噴出.這是因為爆燃模式放電過程中,隨著放電電壓的增加,在放電過程中回路電流增加.當放電過程中有中性氣體從進氣孔進入到同軸槍的底端時,同軸槍底端將會再次擊穿電離中性氣體,產生的等離子體團從槍口噴出.從而導致有幾團等離子體從槍口噴出[15].

圖9 (a)—(d)分別為進氣量2.6 mg,電壓為5,6,7,8 kV的電流信號與光電流信號Fig.9.Current and photocurrent signals for 2.6 mg gas in the coaxial gun bottom at voltages of (a)5 kV,(b)6 kV,(c)7 kV and(d)8 kV,respectively.

圖10 進氣量2.6 mg速度隨著電壓的變化Fig.10.The velocity versus discharge voltage with the gas which enters in the coaxial gun bottom of 2.6 mg.

圖12分別為電壓5 kV和8 kV時使用數碼相機拍攝的圖片,曝光時間為1 s.從圖中可以看出,隨著電壓增加輸運的距離有所增加.說明放電電壓增加使得等離子體的定向輸運速度增加,使得輸運的距離也明顯增加.

3.4 電容的影響

圖11 進氣量2.6 mg時電子密度隨著電壓的變化Fig.11.The electron density versus discharge voltage with the gas which enters in the coaxial gun bottom of 2.6 mg.

為了進一步研究在爆燃模式下有多團等離子體從同軸槍槍口噴出的現象,實驗過程中通過改變放電回路中充電電容的大小,分別調節(jié)電容的充電電壓不變與電流不變來觀察等離子體團的變化.

圖13(a)和圖13(b)分別表示放電電壓5 kV、進氣量1.4 mg、充電電容180 μF和120 μF時的電流信號和光電流信號.將圖13與圖2(a)表示的放電電壓5 kV、進氣量1.4 mg、充電電容240 μF時的電流信號和光信號進行對比.實驗中發(fā)現,在相同放電電壓和進氣量條件下,隨著充電電容的減小,多團等離子體從槍口噴出的現象在逐漸減弱.可以在圖2(a)、圖12(a)和圖12(b)中看出,隨著充電電容的減小,回路電流的幅值和脈寬都減小,使得在放電過程中很難在同軸槍底部再次形成電流通道,所以同軸槍噴出多團等離子體的現象逐漸減弱.

圖12 數碼相機拍攝的同軸槍放電圖片,(a),(b)分別為進氣量5.5 mg,電壓為5 kV和8 kV時的圖片Fig.12.The coaxial gun discharge pictures taken by the digital camera,the exposure time is 1 s,with the gases which enter in the coaxial gun bottom of 5.5 mg and the discharge voltage of (a)5 kV and (b)8 kV respectively.

圖13 (a),(b)分別為放電電壓5 kV、送氣量1.4 mg、電容分別為180 μF和120 μF的電流信號和光電流信號Fig.13.Current signals and photocurrent signals for a discharge voltage of 5 kV,1.4 mg gas in the coaxial gun bottom,and capacitances of (a)180 μF and (b)120 μF,respectively.

圖14 (a),(b)分別為電流幅值52 kA、送氣量1.4 mg、電容分別為180 μF和120 μF的電流信號和光電流信號Fig.14.Current signal and photocurrent signal for current amplitude of 52 kA,1.4 mg gas in the coaxial gun bottom,and capacitance of (a)180 μF and (b)120 μF,respectively.

圖14(a)和圖14(b)是改變充電電容,通過調節(jié)電壓使得其與圖2(a)的電流幅值相同,進而可以比較在相同放電電流和進氣量的情況下,放電周期對于同軸槍噴出的多團等離子體的放電現象的影響.實驗中可以看出,在相同回路電流和進氣量的條件下,隨著充電電容的減小,多團等離子體從槍口噴出的現象在逐漸減弱.這說明充電電容的周期會影響多團等離子體從槍口噴出的程度.具體原因需要之后的進一步分析.

4 結 論

本文主要研究了不同進氣量和不同放電電壓條件下,同軸槍強流脈沖放電在爆燃模式下對于等離子體特性的影響,主要分析了回路電流以及等離子體的輸運速度、密度、等離子體發(fā)射的光信號的特性.具體實驗結論如下.

同軸槍放電過程中電流波形為一個衰減的正弦波,說明同軸槍放電電路等效為一個RLC回路,且在放電過程中同軸槍內部一直存在電流通道.不同進氣量條件下等離子體的密度不同,但是第一個半周期電流峰值與周期基本不變.這是因為等離子體的阻抗和感抗相對于回路很小,在放電過程中對于回路整體的電阻和電感幾乎沒有影響.

在相同放電電壓下,進氣量少時會有多團等離子體從槍口噴出,隨著進氣量的增加同軸槍放電產生的等離子體密度增加,輸運速度減小,在進氣量2.6 mg時只有一團等離子體團從槍口噴出.這是由于進氣量增加,會使得有更多的中性氣體電離,使得等離子體密度增加.增加進氣量使得等離子體的質量在總體上有所增加,進而使等離子體的輸運速度降低.氣體進入到同軸槍底部進行擊穿,當還有氣體從底部進入時,同軸槍底部的等離子體和中性氣體會形成新的電流片向前運動,導致有多團等離子體從槍口噴出.而隨著進氣量的增加,有可能導致進氣量過多使的同軸槍底部很難形成新的電流通道,最終只有一團等離子體從槍口噴出.二次放電時,真空腔室內有中性氣體和殘留的等離子體,其放電模型是爆炸模式放電,其放電特性需要之后的進一步分析.

在相同進氣量下,隨著電壓的增加等離子體密度增加,輸運速度增加,速度最大為41.7 km/s,開始出現有多個等離子體團從槍口噴出.這是由于隨著電壓的升高,有更多的中性粒子被電離為等離子體,使得等離子體的密度增加.而當放電電壓增加到一定程度,同軸槍內的等離子體趨于完全電離時,等離子體的密度趨于平緩.而電壓增加使電流增加,等離子體受到的洛倫茲力增加,所以輸運速度增加.隨著放電電壓的升高,在放電過程中電極兩端的電壓也升高.當有中性氣體從進氣孔進入到同軸槍的底端時,回路電流增加,使得在同軸槍底端容易產生新的電流通道,從而導致有幾團等離子體從槍口噴出.

在相同放電電壓和進氣量條件下,改變充電電容,發(fā)現隨著充電電容的減小,多團等離子體從槍口中噴出的現象逐漸減弱.這是由于隨著充電電容的減小,回路電流的幅值和脈寬都減小,使得在放電過程中很難在同軸槍底部再次形成電流通道,所以同軸槍噴出多團等離子體的現象逐漸減弱.

在相同放電電流和進氣量條件下,改變充電電容,發(fā)現隨著充電電容的減小,多團等離子體從槍口噴出的現象在逐漸減弱.這說明充電電容的周期會影響多團等離子體從槍口噴出的程度.具體原因需要之后的進一步分析.

最后通過磁探針驗證了在放電過程中同軸槍底部新電流通道的產生.

因此在之后做爆燃模式放電的研究和應用中,可以通過調節(jié)電壓、進氣量和充電電容來調節(jié)等離子體的特性.