[发明专利]一种通过UV光源加载电子的微放电试验方法及系统

权利要求书

1.一种通过UV光源加载电子的微放电试验方法，其特征在于，具体步骤如下：

(1)将UV光源及试验件同时置于真空设备中，使用旁侧法时，将UV光源中的光纤对准试验件上排气孔周围1cm以内的区域；使用反射法时，在距离排气孔小于5cm处放置一个和试验件相同材质和镀层的反射板，将光纤对准反射板，两种方法均产生大量自由电子，并调整UV光源的光圈及电压，使UV激光能量大于40μW；

(2)通过计算或测量，得到光纤作用在试验件表面所产生的电子数量，如果电子数在100μs内大于100个，则微放电发生的自由电子条件满足要求，进入步骤(3)；

(3)关闭UV光源，真空设备启动，使UV光源处于真空环境，真空环境优于6.65*10^-3Pa，真空环境保持一定时间后，准备开展微放电试验；

(4)开启UV光源电源，保持半小时后，开启微放电试验设备并完成预热，对试验件加载功率信号，将调零信号调整为小于－60dBm，测试过程中按一定时间间隔记录测试数据，并观察调零信号和判断是否有异常现象发生，如果调零信号始终小于－60dBm，测试结束，关闭UV光源电源；

步骤(4)中，如果调零信号非始终小于－60dBm，即调零信号出现异常，保留放电时的功率数据以及调零信号的影像资料；

步骤(4)中，若调零信号变化至-60dBm以上，且能人为干预调至-60dBm以下，记录为发生异常，测试继续；

步骤(4)中，若调零信号变化至-60dBm以上，且不能人为干预调至-60dBm以下，应立即停止测试；

步骤(2)中计算光纤作用在试验件表面所产生的电子数量的方法为：通过确定一个电子所带电量e，即光子能量E_p，其中E_e为激发的自由电子能量；ψ为物质逸出功，v为入射光频率，h为普朗克常量；

根据

确定每秒所产生的光子数n，其中E_p为光子能量，P为相应光源功率，s为时间；

步骤(2)中测量光纤作用在试验件表面所产生的电子数量的方法为：包括电源、灯箱、光纤、带支撑台的两个铜板和电流表；

两个铜板均置于真空设备中，两个铜板相对放置，其中一个铜板上开有用于光纤穿过的孔，

电源为灯箱供电，光纤一端与灯箱连接，光纤的另一端穿过其中一块铜板的小孔，光束照在对面另一个铜板上，在铜板的两侧加反向的电压，光源照在另一个铜板上产生的光电子在反向电压的作用下，形成反向电流，通过电流表可以测试反向电流I的大小，根据I＝nesv计算出试验中产生光电子的数量,其中e为一个电子所带电量，s为铜板面积，v为电荷速度，n为光子数。

2.一种通过UV光源加载电子的系统，其特征在于，包括电源、灯箱和光纤，电源为灯箱供电，光纤一端与灯箱连接，使用旁侧法时，光纤的另一端对准试验件上排气孔周围1cm以内的区域；使用反射法时，在距离排气孔小于5cm处放置一个和试验件相同材质和镀层的反射板，将光纤另一端对准反射板，两种方法均产生大量电子，并调整UV光源的光圈及电压，使UV激光能量大于40μW，通过计算或测量，得到光纤作用在试验件表面所产生的电子数量，如果电子数在100μs内大于100个，则微放电发生的自由电子条件满足要求；

测量光纤作用在试验件表面所产生的电子数量的方法为：包括电源、灯箱、光纤、带支撑台的两个铜板和电流表；

两个铜板均置于真空设备中，两个铜板相对放置，其中一个铜板上开有用于光纤穿过的孔，

电源为灯箱供电，光纤一端与灯箱连接，光纤的另一端穿过其中一块铜板的小孔，光束照在对面另一个铜板上，在铜板的两侧加反向的电压，光源照在另一个铜板上产生的光电子在反向电压的作用下，形成反向电流，通过电流表可以测试反向电流I的大小，根据I＝nesv计算出试验中产生光电子的数量,其中e为一个电子所带电量，s为铜板面积，v为电荷速度，n为光电子数。

3.如权利要求2所述的一种通过UV光源加载电子的系统，其特征在于，计算光纤作用在试验件表面所产生的电子数量的方法为：通过确定一个电子所带电量e，即光子能量E_p，其中E_e为激发的自由电子能量；ψ为物质逸出功，v为入射光频率，h为普朗克常量；

根据确定每秒所产生的光子数n，其中E_p为光子能量，P为相应光源功率，s为时间。

4.如权利要求2所述的一种通过UV光源加载电子的系统，其特征在于，UV激光波长以254nm为中心，UV光纤直径为0.5mm-3mm。