本發(fā)明涉及氣體放電機理和氣體絕緣性能的研究領(lǐng)域，尤其是一種用于測量氣體湯遜放電參數(shù)的真空實驗裝置。

背景技術(shù)：

氣體的湯遜放電參數(shù)即可以用來表征氣體抑制放電發(fā)展的能力和絕緣性能，也可以用來研究氣體放電的發(fā)展機理，該參數(shù)在等離子體物理和氣體絕緣領(lǐng)域方面是十分重要的。該實驗的主要內(nèi)容是在不同氣壓、間距和電場強度下對氣體的放電電流進行測量。在實驗過程中，樣品用量較少，工作氣壓較低，且存在往復(fù)的機械運動，而傳統(tǒng)的動密封很難滿足實驗要求，這給實驗裝置的密封性設(shè)計帶來較大的難度。在實驗開始前，需要對實驗裝置提供抽真空氣路和待測氣體的進樣氣路，在進行實驗裝置的電路設(shè)計時，需要考慮為氣體電離提供強電場的同時還要考慮為步進電機提供弱電驅(qū)動與控制，此外，由于初始電子的躍遷需要強激光照射，這些要求使得該實驗裝置集合了氣、電、光三路，且電路中還包含了強電和弱電，在安排各個功能區(qū)域時必須要考慮各系統(tǒng)的空間隔絕和分配問題。

綜上，在對氣體湯遜放電參數(shù)進行測量時，需要一種精密復(fù)雜且符合測量要求的真空實驗裝置。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對測量氣體湯遜放電參數(shù)時的實驗要求，本發(fā)明設(shè)計了一種用于測量氣體湯遜放電參數(shù)的真空實驗裝置，該裝置結(jié)構(gòu)緊湊，氣密性好、擴展能力強，滿足氣體湯遜放電參數(shù)的測量要求。

本發(fā)明未解決以上問題采取的技術(shù)方案是：一種用于測量氣體湯遜放電參數(shù)的真空實驗裝置，其特征在于：包括光電雙通路高壓密封套管、放電室上蓋、真空放電室、真空放電室擴展觀察窗、抽真空系統(tǒng)連接法蘭、真空擋板閥、真空系統(tǒng)連接氣道、真空放電室下座圈、真空放電室下蓋、真空放電室平臺固定螺孔、下蓋密封螺栓、真空電極、下電極連接線、密封傳動包、下電極螺桿、放電間隙、真空放電室主觀察窗、真空放電室擴展連接口、真空度調(diào)節(jié)器、真空放電室進樣氣道;

所述光電雙通路高壓密封套管穿過真空放電室上蓋，進入真空放電室中，所述真空放電室上蓋通過上蓋密封螺栓安裝于真空放電室上端，所述真空放電室外接有真空放電室擴展連接口和真空放電室擴展觀察窗，所述真空擋板閥連接于抽真空系統(tǒng)連接氣道處，所述抽真空系統(tǒng)連接法蘭安裝于真空擋板閥下方，所述真空放電室下蓋，通過通過下蓋密封螺栓與真空放電室下座圈剛性連接，所述真空放電室下蓋外緣開設(shè)有真空放電室平臺固定螺孔，所述密封傳動包安裝于真空放電室下蓋兩側(cè)，用于實現(xiàn)真空放電室內(nèi)外的動力傳輸，所述放電間隙通過光電雙通路高壓密封套管和下電極螺桿懸吊于真空放電室中間，所述放電間隙通過下電極連接線與真空電極相連，所述真空度調(diào)節(jié)器通過法蘭安裝于真空放電室進樣氣道處，所述真空放電室主觀察窗焊接于真空放電室（5）外側(cè)，與放電氣隙保持水平，所述真空度調(diào)節(jié)器安裝于真空放電室進樣氣道處。

進一步地，所述真空放電室上蓋與真空放電室接觸面上，使用上蓋氟膠O型密封圈實現(xiàn)氣密封，所述下真空放電室下蓋與真空放電室下座圈接觸面上，使用下蓋氟膠O型密封圈實現(xiàn)氣密封。

進一步地，所述密封傳動包（18）由磁流體密封裝置（17）和傳動齒輪（19）組成；所述磁流體密封裝置安裝于真空放電室下蓋外側(cè)，所述所述傳動齒輪安裝于真空放電室內(nèi)側(cè)。

進一步地，所述放電間隙由上電極光學(xué)鏡片架，羅可夫斯基上電極，激發(fā)電子入口，羅可夫斯基下電極，下電極絕緣，光路輔助鏡片，密封石英鏡片組成；所述上電極光學(xué)鏡片架上部通過螺紋安裝于光電雙通路高壓密封套管下方，下部安裝有羅可夫斯基上電極，所述電極光學(xué)鏡片架下方鑲嵌有光路輔助鏡片，用以提供激發(fā)電子，所述光路輔助鏡片未與電極光學(xué)鏡片架剛性連接，可通過上電極輔助氣道進行替換，所述激發(fā)電子入口中間由鎳金屬網(wǎng)組成，通過外壁螺紋安裝于羅可夫斯基上電極中心處，所述羅可夫斯基下電極下側(cè)連接有下電極絕緣，以防止放電信號泄漏，所述下電極絕緣與下電極螺桿相連，用以調(diào)整放電間隙的距離，所述密封石英鏡片通過密封膠水粘接于光電雙通路高壓密封套管下端，用以實現(xiàn)光通路和氣密封。

進一步地，所述放電間隙中的由上電極光學(xué)鏡片架和下電極絕緣開設(shè)有上電極輔助氣道和下電極輔助氣道，用以加速閉鎖空間的抽真空過程，防止殘留氣。

本發(fā)明的有益效果是：

一、本實驗裝置結(jié)構(gòu)緊湊，減少了氣體用量，節(jié)約了實驗成本；

二、本實驗裝置采用了磁流體密封裝置，本實驗裝置開孔數(shù)較少，并在多處接觸面采用了氟膠O型密封圈，提高了裝置的氣密性，保證了參數(shù)測量的準確度；

三、本實驗裝置提供了可拆卸鏡架和可替換鏡片，減小實驗設(shè)備的維護難度；

四、本實驗裝置采用了高、低壓隔離供電，防止測量電流的泄漏和干擾；

五、本實驗裝置在內(nèi)部各封閉空間內(nèi)增加了放氣通道，提高氣體流通性，防止殘留氣體對氣體成分的影響；

六、本實驗裝置外設(shè)有擴展接口，可以為以后的功能擴展提供硬件支持，提高裝置的通用性和使用壽命。

附圖說明

圖1是實驗裝置的整體結(jié)構(gòu)圖

圖2是放電間隙的結(jié)構(gòu)圖。

具體實施方式

以下將結(jié)合附圖對本發(fā)明進行詳細說明。

結(jié)合圖1和圖2所示，本發(fā)明公開的一種用于測量氣體湯遜放電參數(shù)的真空實驗裝置，其特征在于：包括光電雙通路高壓密封套管1、放電室上蓋2、真空放電室5、真空放電室擴展觀察窗6、抽真空系統(tǒng)連接法蘭7、真空擋板閥8、真空系統(tǒng)連接氣道9、真空放電室下座圈10、真空放電室下蓋11、真空放電室平臺固定螺孔12、下蓋密封螺栓13、真空電極15、下電極連接線16、密封傳動包18、下電極螺桿20、放電間隙21、真空放電室主觀察窗22、真空放電室擴展連接口23、真空度調(diào)節(jié)器24、真空放電室進樣氣道25;

所述光電雙通路高壓密封套管1穿過真空放電室上蓋2，進入真空放電室5中，所述真空放電室上蓋2通過上蓋密封螺栓4安裝于真空放電室5上端，所述真空放電室5外接有真空放電室擴展觀察窗6和真空放電室擴展連接口23，所述真空擋板閥8連接于抽真空系統(tǒng)連接氣道9處，所述抽真空系統(tǒng)連接法蘭7安裝于真空擋板閥8下方，所述真空放電室下蓋11，通過通過下蓋密封螺栓13與真空放電室下座圈10剛性連接，所述真空放電室下蓋11外緣開設(shè)有真空放電室平臺固定螺孔12，所述密封傳動包18安裝于真空放電室下蓋11兩側(cè)，用于實現(xiàn)真空放電室5內(nèi)外的動力傳輸，所述放電間隙21通過光電雙通路高壓密封套管1和下電極螺桿20懸吊于真空放電室5中間，所述放電間隙21通過下電極連接線16與真空電極15相連，所述真空度調(diào)節(jié)器24通過法蘭安裝于真空放電室進樣氣道9處，所述真空放電室主觀察窗22焊接于真空放電室5外側(cè)，與放電氣隙21保持水平，所述真空度調(diào)節(jié)器24安裝于真空放電室進樣氣道25處。

所述抽真空系統(tǒng)連接法蘭7下接高真空系統(tǒng)，為真空放電室5進行高真空處理。

所述真空度調(diào)節(jié)器24與帶測氣體罐相連，在抽真空程序完畢后，通過設(shè)定氣壓值給真空放電室5內(nèi)充氣

所述真空放電室上蓋2與真空放電室5接觸面上，使用上蓋氟膠O型密封圈3實現(xiàn)氣密封，所述下真空放電室下蓋11與真空放電室下座圈10接觸面上，使用下蓋氟膠O型密封圈14實現(xiàn)氣密封。

所述密封傳動包18由磁流體密封裝置17和傳動齒輪19組成；所述磁流體密封裝置17安裝于真空放電室下蓋11外側(cè)，所述所述傳動齒輪19安裝于真空放電室5內(nèi)側(cè)。

所述放電間隙21由上電極光學(xué)鏡片架2-1，羅可夫斯基上電極2-2，激發(fā)電子入口2-3，羅可夫斯基下電極2-4，下電極絕緣2-5，光路輔助鏡片2-6，密封石英鏡片2-9組成；所述上電極光學(xué)鏡片架2-1上部通過螺紋安裝于光電雙通路高壓密封套管1下方，下部安裝有羅可夫斯基上電極2-2，所述電極光學(xué)鏡片架2-1下方鑲嵌有光路輔助鏡片2-6，所述激發(fā)電子入口2-3由鎳金屬網(wǎng)構(gòu)成，通過外壁螺紋安裝于羅可夫斯基上電極2-2中心處，所述羅可夫斯基下電極2-4下側(cè)連接有下電極絕緣2-5，以防止放電信號泄漏，所述下電極絕緣2-5與下電極螺桿20相連，用以調(diào)整放電間隙21的距離，所述密封石英鏡片2-9通過密封膠水粘接于光電雙通路高壓密封套管1下端，用以實現(xiàn)光通路和氣密封。

優(yōu)選的，光路輔助鏡片為可替換設(shè)計，采用光學(xué)透鏡進行聚焦，并且表面鍍有金膜，以提供初始電子。

優(yōu)選的，上電極光學(xué)鏡片架上端內(nèi)側(cè)和下端外側(cè)加工螺紋，用來將羅可夫斯基上電極和本身固定在光電雙通路高壓套管上。

優(yōu)選的，減少放電室開孔數(shù)，進一步提高氣密性。

所述放電間隙21中的由上電極光學(xué)鏡片架2-1和下電極絕緣2-5開設(shè)有上電極輔助氣道2-8和下電極輔助氣道2-6，用以加速閉鎖空間的抽真空過程，防止殘留氣。

以上實施例只是對本專利的示例性說明，并不限定它的保護范圍，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可以對其局部進行改變，只要沒有超出本專利的精神實質(zhì)，都在本專利的保護范圍內(nèi)。