一种真空间隙微能量智能老炼装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种真空间隙微能量智能老炼装置，包括高压电源模块、电压调理模块、能量控制模块、老炼进度评估模块和中央控制模块。高压电源模块经电压调理模块输出至并联连接的真空间隙和老炼能量控制模块；电压调理模块实现高压电源和真空间隙的能量隔离，真空间隙击穿后的老炼能量仅由老炼能量控制模块提供，同时在真空间隙两端实现连续的电压脉冲；老炼进度评估模块采集击穿信息，将其传输至中央控制模块；中央控制模块根据击穿信息，评估老炼进程，将控制参数输出至高压电源模块和能量控制模块，智能调节老炼电压和老炼能量。该装置可实现能量从mJ量级到J量级的精确控制，并可根据老炼进程智能调节老炼电压和老炼能量，实现较高的老炼效率和较好的老炼效果。现较高的老炼效率和较好的老炼效果。现较高的老炼效率和较好的老炼效果。

【技术实现步骤摘要】
一种真空间隙微能量智能老炼装置


[0001]本专利技术涉及真空间隙老炼
，具体涉及一种可以在真空间隙的老炼过程中实现mJ～J级可调老炼能量，并实时监测老炼状况，依据多参量综合调整老炼电压和老炼能量的真空间隙微能量智能老炼装置。

技术介绍

[0002]提高真空间隙的绝缘性能，是诸多领域的迫切需求，如粒子加速器、行波管、中子源、真空开关等，而老炼是目前提高真空间隙绝缘性能最普遍的措施。
[0003]老炼一般指通过电弧烧蚀等方式去除电极表面绝缘缺陷，进而提高间隙绝缘能力的过程。电极表面在微观尺度下不可避免的存在起伏。当电极间承受高压时，较尖锐的微凸起会产生较高的局部电场，易引起击穿。一般用场致增强系数β描述局部电场增强程度。Okubo等(H.Okubo,T.Yasuoka,et al.“Electrode conditioning mechanism based on pre
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breakdown current under non
‑
uniform electric field in vacuum,本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种真空间隙微能量智能老炼装置，其特征在于，包括高压电源模块(1)、电压调理模块(2)、能量控制模块(3)、老炼进度评估模块(4)和中央控制模块(5)；所述高压电源模块(1)在中央控制模块(5)的命令下产生高压，经电压调理模块(2)，输出至直接并联的真空间隙(6)和能量控制模块(3)两端；所述真空间隙(6)在高压作用下击穿，其击穿后的老炼能量由能量控制模块(3)提供；所述老炼进度评估模块(4)采集击穿信息并分析击穿特性，将结果传输至中央控制模块(5)；所述中央控制模块(5)根据击穿信息和老炼能量控制策略，将控制信号反馈至能量控制模块(3)和高压电源模块(1)，实现老炼电压和老炼能量的智能调节；所述老炼能量控制策略，包括如下步骤：1)将老炼能量设置为最大值Q
max
；2)以1kV/s的速度逐渐提高高压电源模块(1)输出电压，直至发生第一次击穿，记录击穿信息，同时停止升压；3)维持高压电源模块(1)输出电压不变，在该电压值下持续老炼；若在该电压值下连续1min不发生击穿，则认为该电压下老炼完成；4)将高压电源模块(1)的输出电压提高ΔU＝1kV至U
n+1
，重复步骤3)；5)若升压至U
n+1
后5min内老炼仍未完成，则调出5min内每次击穿前的击穿场致增强系数β，以击穿次数为横坐标、β数值为纵坐标进行线性拟合，若拟合结果的斜率小于
‑
0.1，则电压维持在U
n+1
，重复步骤5)；否则执行步骤6)；6)将老炼能量下调0.2*(Q
max
‑
Q
min
)，其中Q
min
为能量控制模块(3)能输出的最小老炼能量；若下调后的老炼能量大于等于Q
min
，则维持输出电压不变，跳转至步骤3)；否则老炼结束。2.根据权利要求1所述的真空间隙微能量智能老炼装置，其特征在于：老炼能量在老炼过程中，在mJ～J量级动态调节。3.根据权利要求1所述的真空间隙微能量智能老炼装置，其特征在于：真空间隙(6)两端的电压在击穿时跌落至零，之后快速恢复至击穿前电压值，形成连续脉冲。4.根据权利要求1所述的真空间隙微能量智能老炼装置，其特征在于：所述高压电源模块(1)为工频电压源或直流电压源。5.根据权利要求所述的真空间隙微能量智能老炼装置，其特征在于：所述电压调理模块(2)包括缓冲电容(7)和隔离电阻(8)...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁健刚，刘志远，姚晓飞，穆圣泉，李元钊，王建华，耿英三，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：