镀膜钨丝电爆炸实验：抑制核冕结构与钨蒸气形成

"真空中镀膜钨丝电爆炸形成钨蒸气的实验研究" 这篇论文主要探讨了真空中金属丝电爆炸的过程，特别是针对钨丝在镀膜情况下的实验研究。在电爆炸过程中，钨丝通常会形成核冕结构等离子体，这是一种影响丝阵负载均匀性和内爆品质的关键因素，进而限制了辐射峰值功率的提高。对于高原子序数（高Z）材料如钨来说，这种核冕现象尤为明显。 论文中提到，研究人员采用1kA的电流源和亚纳秒激光探针诊断技术，对直径15μm、长度1cm的钨丝进行了实验。他们将2μm厚的聚酰亚胺镀层应用到钨丝表面，以抑制核冕结构的形成。在50A/ns的负极性脉冲电流作用下，钨丝在电压峰值时刻的平均沉积能量达到了7eV/atom，这个能量接近钨材料在常压下的原子化焓8.6eV/atom。 通过激光探针图像分析，发现在负极高压侧附近的负载区域，钨丝几乎完全气化，且在电流启动后120ns时，轴线上蒸气的数密度达到峰值2.5×1019cm-3，这是固态密度的0.04%。这意味着钨蒸气的线密度约为1×1017/cm，与金属丝初始的数密度相当。然而，靠近接地电极约0.1mm的区域仍保持核冕结构，这可能是因为绝缘镀层影响了金属丝与电极之间的有效接触。 关键词涉及高电压绝缘、电爆炸丝、电压击穿以及单粒子轨道，这些是理解实验结果和现象的重要理论基础。论文归属的分类号TM86和O53分别对应于电气工程和光学领域，表明该研究结合了这两个领域的知识。 这篇论文深入研究了镀膜钨丝在真空中电爆炸的物理过程，揭示了聚酰亚胺镀层如何影响核冕结构的形成，并对钨蒸气的生成和分布提供了实验证据。这一研究对于优化脉冲放电等离子体、提高辐射峰值功率以及理解高Z材料在极端条件下的行为具有重要意义。