多间隙气体放电管研究及其应用
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气体放电管基础知识2.1气体放电管2.1.1简介气体放电管是在放电间隙内充入适当的气体介质,配以高活性的电子发射材料及放电引燃机构,通过银铜焊料高温封接而制成的一种特殊的金属陶瓷结构的气体放电器件。
它主要用于瞬时过电压保护,也可作为点火开关。
在正常情况下,放电管因其特有的高阻抗(>1000MΩ)及低电容(<2pF)特性,在它作为保护元件接入线路中时,对线路的正常工作几乎没有任何不利的影响。
当有害的瞬时过电压窜入时,放电管首先被击穿放电,其阻抗迅速下降,几乎呈短路状态,此时,放电管将有害的电流通过地线或回路泄放,同时将电压限制在较低的水平,消除了有害的瞬时过电压和过电流,从而保护了线路及元件。
当过电压消失后,放电管又迅速恢复到高阻抗状态,线路继续正常工作。
气体放电管是一种间隙式的防雷保护元件,它在通信系统的防雷保护中已获得了广泛应用。
放电管常用于多级保护电路中的第一级或前两级,起泄放雷电暂态过电流和限制过电压作用。
由于放电管的极间绝缘电阻很大,寄生电容很小,对高频电子线路的雷电防护具有明显的优势。
气体放电管的基本特点是:通流量容量大,绝缘电阻高,漏电流小。
但残压高,反应时间慢(≤100ns),动作电压精度较低,有续流现象。
Figure 1气体放电外观图2.1.2气体放电的伏安特性气体放电管的伏安特性通常与管子的哪些电极间施加什么极性的电压没有关系。
现以一个直流放电电压为150V的二极放电管为例,来说明放电管伏安特性的基本特征。
下图是按电子元件伏安特性的惯用画法,即以电压为自便量,画作横坐标;以电流为应变量,画作纵坐标。
由于电流的范围很大,其变化常达几个数量级,所以电流用对数坐标表示。
如图所示的伏安特性上,当逐渐增加两电极间的电压时,放电管在A点放电,A点的电压称为放电管的直流放电电压。
在A到B之间的这段伏安特性上,其斜率(即动态电阻du/di)是负的,称为负阻区。
如果200V的直流电压源经1MΩ的电阻加到放电管上,放电管即工作在此区间,这时的放电具有闪变特征。
气体放电调研报告气体放电调研报告一、调研目的和方法本次调研的目的是为了了解气体放电在工业生产中的应用情况以及对环境和人体健康的影响。
调研方法主要包括文献搜集和实地采访。
二、气体放电的基本概念气体放电是指气体在电场作用下发生的放电现象。
通常包括弧光放电、电晕放电和辐射放电等形式。
气体放电具有较高的温度和能量,可用于工业生产中的能源转换和材料处理等领域。
三、气体放电在工业生产中的应用情况1. 动力能源转换:气体放电可用作内燃机的点火装置,提高燃烧效率和动力输出。
同时,气体放电还可以用于发电设备中的火花塞和点火线圈等部件。
2. 污染源处理:气体放电可用于处理废水中的有机污染物、废气中的VOCs等有害物质。
通过氧化、分解等反应,将有害物质转化为无害或低毒物质。
3. 环境改善:气体放电可通过产生臭氧来消除空气中的有害物质,提高空气质量。
4. 材料处理:气体放电可用于表面处理、涂层制备、纳米材料合成等工艺中。
通过气体放电的高能量和高温特性,可以改善材料的性能和质量。
四、气体放电对环境的影响1. 废气排放:气体放电过程中会产生一定数量的废气,其中可能包含有害物质或产生有害物质的反应产物。
这些废气对环境造成污染。
2. 能源消耗:气体放电需要一定的电能供应,这会导致能源消耗。
如果能源是通过燃烧化石燃料等方式产生的,会导致二氧化碳等温室气体的排放。
五、气体放电对人体健康的影响1. 辐射:气体放电产生的弧光和电子束等都会释放出辐射,对人体健康造成一定的影响。
特别是对于长期接触这些辐射的工作者来说,可能会增加患癌症等疾病的风险。
2. 化学物质:气体放电过程中产生的物质可能对人体健康产生不良影响。
例如,有机污染物的降解可能会产生具有毒性的中间产物。
六、结论和建议气体放电作为一种能源转换和材料处理的重要技术,在工业生产中具有广泛的应用前景。
然而,我们也需要意识到气体放电对环境和人体健康可能造成的潜在影响。
在使用气体放电技术时,应该注意控制废气排放,选择低污染物的处理方法。
陶瓷气体放电管特性及应用作者:韦国成来源:《科技资讯》 2013年第33期韦国成(江苏省镇江市电子管厂江苏镇江 212003)摘要:随着邮电通信、广播电视、各类家用电器、设备仪表、计算机设备等的发展,陶瓷气体放电管作为防雷及过电压保护的保护设施,正日益得到越来越广泛的应用。
相比于其他类型的放电管,陶瓷气体放电管管身体积小,工作功率大,运行效率高,且绝缘性能突出,两极之间电容小,是目前行业内性能十分突出的优质放电管。
加强对于陶瓷气体放电管应用原理及其特性研究,有利于更好的将其使用于实际生产之中,充分发挥设备特性,取得良好的电路保护效果。
本文即对陶瓷气体放电管工作原理作出简要分析,并对其自身特性及实际应用进行相关阐述。
关键词:陶瓷气体放电管原理特性应用中图分类号:TM6 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2013)11(c)-0008-01陶瓷气体放电管是一种陶瓷材料制成的特殊结构的气体放电设备,其在放电间隙之间充填某种特定的惰性气体充当介质,同时配置活性很高的电子发射材料,并配备放电引燃机构。
气体放电管设备的生产过程中,通过贵金属焊料在高温环境下进行构件焊接,最终方可生产得到陶瓷气体放电管。
陶瓷气体放电管的主要应用是瞬间过压时的保护作用,除此之外,还在点火时也会有所应用。
相比于其他类型的放电管设备,陶瓷气体放电管两极间电容更低,对于冲击电流的耐受性能更好,且具有高阻抗的特性,这都是普通放电管所不具备的性能,可见陶瓷气体放电管是一类性能较为优越的放电管设备。
当通电线路在遭遇雷击等状况下出现瞬时突变高压状况时,设备的放电管将被击穿,其阻抗瞬间由原有的高值降低,短时内呈现几乎线路短路的状态。
此时,陶瓷气体放电管可将过大的电流进行放泄,即通过设备中的线路接地或者原有的回路泄出电流,从而使得瞬间升高的电压下降到某一安全的低值,保证电路中电流、电压均控制在较为合理的范围之内,从而在瞬时高压状况之下对线路及线路中的各个设备起到了保护作用。
气体放电管压敏电阻tvs的区别-回复气体放电管(Gas Discharge Tube,简称GDT)和压敏电阻(Transient Voltage Suppressor,简称TVS)是电子领域中常用的保护元件,其中GDT主要用于对高压放电保护,而TVS则用于对瞬态电压保护。
本文将从原理、结构、特性和应用等方面,逐步回答气体放电管和压敏电阻的区别。
第一部分:原理及结构差异气体放电管:气体放电管是一种利用气体放电的原理,具有高击穿电压和快速响应特性的保护元件。
其内部结构通常由一个或多个电极、一个灌装有稀薄惰性气体的玻璃管和一个外壳组成。
当外部电场达到气体放电管的击穿电压时,气体将放电并导通,从而将大部分电流引导到地,有效保护设备免受过电流损坏。
压敏电阻:压敏电阻是一种非线性电阻器件,通过压电材料和导电颗粒杂化形成。
它的内部结构主要由压电陶瓷材料、导电颗粒和金属电极组成。
当施加在压敏电阻上的电压超过其正常工作电压时,导电颗粒之间的间隙会被压缩,从而使电阻值迅速下降,形成一条低阻路径,将电流引向地。
第二部分:特性对比1. 响应速度:气体放电管由于其内部气体放电的本质,可以在纳秒级的时间内响应过压。
而压敏电阻基于电阻值的响应,其响应时间在纳秒至微秒之间。
2. 瞬态电压容量:气体放电管在导电状态下,能够承受较大的瞬态电压,通常在数千伏至几十千伏之间。
压敏电阻则通常在数百伏至几千伏之间。
3. 能量容量:气体放电管由于其大电流能力,能够吸收较大的能量冲击。
而压敏电阻的能量容量相对较低。
4. 电压保护能力:气体放电管在导电状态下有较低的电压保护电阻,所以能较好地保护设备免受过电压损害。
压敏电阻在其正常工作电压范围内有较高的电阻值,因此对于低电压的过压保护较为有效。
第三部分:应用领域气体放电管:气体放电管广泛应用于通信领域、电力设备、工业控制和雷达等领域。
其中主要为防止雷击、过电流、过压等对设备造成损坏。
压敏电阻:压敏电阻主要应用于电子产品中,作为电压保护元件。
气体放电等离子体技术的研究及其应用一、概述气体放电等离子体技术是一种将气体激发成电离态而形成等离子体的技术。
这种技术具有广泛的应用领域,如用于工业加工、环境净化、医学治疗和科学研究等方面。
因此,气体放电等离子体技术的研究和应用备受关注。
二、气体放电机理气体放电等离子体的形成原理是电子碰撞离子化作用。
当强电场或高能粒子穿过气体时,会将一部分气体分子中的电子击出,从而形成带正电荷的离子和带负电荷的电子,使气体导电性增强,形成等离子体。
根据气体压力和电压等物理性质,气体放电等离子体可分为辉光放电、弧光放电和冷等离子体等种类。
三、气体放电等离子体的应用1. 工业加工气体放电等离子体技术在工业加工中的应用十分广泛。
例如,在材料表面处理中,通过气体放电等离子体可以增强表面活性,使表面易于吸附、涂覆和成型。
利用等离子体可以进行表面改性、粘接、涂覆和清洗等工艺,有许多产业都在研究和应用。
2. 环境净化气体放电等离子体技术在环境净化中也有着良好的应用前景。
例如,在汽车尾气处理或空气净化方面,利用等离子体进行氧化、还原和水解等反应,可以将有害气体转化成无害化合物。
同时,气体放电等离子体还可以用于城市垃圾、医疗废物和废水的处理等领域。
3. 医疗治疗气体放电等离子体技术在医疗治疗中的应用也不容小觑。
例如,在口腔科医疗中,利用等离子体可以杀死口腔中的细菌,治疗口腔疾病;在皮肤科医疗中,可以使用等离子体治疗疤痕、痤疮和其他皮肤病症。
4. 科学研究气体放电等离子体技术在科学研究领域中也被广泛应用。
例如,在材料、物理和化学领域,等离子体可以用于研究材料表面结构和性质、研究反应动力学和反应机制、研究气体放电等问题。
四、气体放电等离子体技术的发展趋势随着科学技术的不断发展,气体放电等离子体技术也在不断完善和升级。
目前,气体放电等离子体技术的发展趋势主要集中在以下几个方面:1. 提高处理效率随着工业化程度的提高,对于气体放电等离子体技术在应用过程中的处理效率提出了更高的要求。
气体放电的机理以及电力行业的应用一、气体放电基本理论1、气体放电的定义气体放电是人们在自然界与日常生活中常常碰到的现象,如闪电、日光灯等,它一般是指在电场作用下或其他激活方法使气体电离,形成能导电的电离气体。
气体放电是产生低温等离子体的主要途径。
所谓的低温等离子体是区别于核聚变中高温等离子体而言的。
低温等离子体物理与技术在经历了一个由20 世纪60 年代初的空间等离子体研究向80 年代和90 年代以材料及微电子为导向的研究领域的重大转变之后,现在已经成为具有全球影响的重要课题,其发展以及在电力行业中的应用对于高科技经济的发展有着巨大的影响。
2、气体放电的基本理论气体放电的经典理论主要有汤森放电理论和流注放电理论等。
1903 年,为了解释低气压下的气体放电现象,汤森(J.S.Townsend)提出了气体击穿理论,引入了三个系数来描述气体放电的机理,并给出了气体击穿判据。
汤森放电理论可以解释气体放电中的许多现象,如击穿电压与放电间距及气压之间的关系,二次电子发射的作用等。
但是汤森放电解释某些现象也有困难,如击穿形成的时延现象等;另外汤森放电理论没有考虑放电过程中空间电荷作用,而这一点对于放电的发展是非常重要的。
电子雪崩中的正离子随着放电的发展可以达到很高的密度,从而可以明显的引起电场的畸变,进而引起局部电子能量的加强,加剧电离。
针对汤森放电理论的不足,1940 年左右,H.Raether 及Loeb、Meek 等人提出了流注(Streamer)击穿理论,从而弥补了汤森放电理论中的一些缺陷,能有效地解释高气压下,如大气压下的气体放电现象,使得放电理论得到进一步的完善。
3、气体放电的主要类型通常,低气压、低温等离子体是在1~100Pa 的气体中进行直流、射频或微波放电产生的,而大气压下产生低温等离子体的主要方式有电晕放电、电弧放电和介质阻挡放电(DBD)。
比较而言,电晕放电比较微弱且产生的活性粒子效率较低而难以应用于工业生产。