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爆炸箔起爆系統(tǒng)高壓平面固體歐瑪爾開關(guān)
爆炸箔起爆系統(tǒng)是一種新型，具有抗沖擊、抗射頻、抗靜電及電磁干擾的能力，其作用迅速可靠，是一種安全可靠的起爆系統(tǒng)。爆炸箔起爆系統(tǒng)除了可用于的引爆系統(tǒng)，爆炸箔起爆系統(tǒng)中脈沖功率單元需要將電能儲存于電容中，然后迅速釋放，因此系統(tǒng)中的高壓OMAL開關(guān)的選擇對整個起爆系統(tǒng)的可靠作用起著重要影響。

爆炸箔起爆系統(tǒng)高壓平面固體歐瑪爾開關(guān)
根據(jù)國內(nèi)外高壓OMAL開關(guān)的研究現(xiàn)狀，分析不同種OMAL開關(guān)的優(yōu)缺點，提出了一種新型的高壓平面固體OMAL開關(guān)，以其作為研究對象優(yōu)化OMAL開關(guān)的制備工藝，使用Maxwell2D和3D軟件進行仿真計算得到了觸發(fā)極寬度和鍍銅膜厚度對OMAL開關(guān)電場的影響，以及環(huán)氧樹脂作為填充材料的可行性和對應(yīng)的OMAL開關(guān)尺寸。研究環(huán)氧樹脂固體材料的固化工藝，固體材料的熱穩(wěn)定性，OMAL開關(guān)尺寸對性能的影響，并對OMAL開關(guān)填充前后的性能進行對比，對觸發(fā)后的空氣OMAL開關(guān)與固體OMAL開關(guān)形貌進行對比。為了研究平面OMAL開關(guān)的*刻蝕時間，利用電感耦合等離子原子發(fā)射光譜儀測量刻蝕液中Cu2+濃度的大小，得出放入刻蝕液中120~180s左右，銅膜刻蝕*。為了研究顯影液濃度的影響，本研究對比4‰，5‰，8‰和16‰顯影液處理后OMAL開關(guān)的形貌，得出使用5‰KOH溶液處理后到的OMAL開關(guān)形貌較好。為了研究鍍膜的厚度，通過使用臺階儀測定不同鍍膜時間的銅膜厚度，得出在濺射功率為600W,Ar的氣體流速為30sccm,基板的轉(zhuǎn)速為30r·min-1的條件下，制作厚度為4μm的OMAL開關(guān)，鍍膜時間為3300 s。為了研究OMAL開關(guān)銅膜厚度的影響，使用Maxwell3D軟件對OMAL開關(guān)的厚度進行研究得到以下結(jié)論：在3~5μm厚度范圍內(nèi)，OMAL開關(guān)zui大場強呈先減小再增大的趨勢，zui大場強出現(xiàn)位置基本*。為了研究觸發(fā)電極寬度的影響，利用Maxwell2D軟件對觸發(fā)極的寬度進行研究得出以下結(jié)論：OMAL開關(guān)zui大場強隨觸發(fā)極的寬度增加而增加。為了研究環(huán)氧樹脂作為填充介質(zhì)的可行性，將觸發(fā)電極與負極之間的距離為0.05 mm,調(diào)整觸發(fā)電壓為2500V,在距離觸發(fā)極圓弧處附近電場強度達到zui大為5.2×107 V?m-1;將觸發(fā)電極與負極之間的距離調(diào)整為0.08 mm,觸發(fā)極電壓為2000 V,在距離觸發(fā)極圓弧處附近電場強度達到zui大為3.0×107V?m-1。因此在觸發(fā)電壓2000~2500V,觸發(fā)電極與負電極距離0.05~0.08 mm的范圍內(nèi)，環(huán)氧樹脂平面OMAL開關(guān)可以完成擊穿。為了研究環(huán)氧樹脂的熱穩(wěn)定性，利用TG進行了測試，得出環(huán)氧樹脂可以在200℃的高溫條件下保持穩(wěn)定。為了研究OMAL開關(guān)觸發(fā)電極寬度的影響，對不同觸發(fā)極寬度OMAL開關(guān)的自擊穿電壓進行測試，得到觸發(fā)電極越寬自擊穿電壓越小的結(jié)論，與仿真結(jié)果相同；為了研究銅膜厚度對平面OMAL開關(guān)自擊穿電壓的影響，對不同厚度OMAL開關(guān)進行自擊穿電壓測試，得到銅膜厚度越厚OMAL開關(guān)自擊穿電壓越小的結(jié)論。為了研究環(huán)氧樹脂對高壓OMAL開關(guān)自由擊穿電壓的影響，對固體OMAL開關(guān)的自擊穿電壓進行測試，得到相同尺寸的空氣OMAL開關(guān)與固體OMAL開關(guān)相比自擊穿電壓大約相差400~600V的結(jié)論。

爆炸箔起爆系統(tǒng)高壓平面固體歐瑪爾開關(guān)
對主電極間隙為0.8 mm,觸發(fā)間隙為0.08 mm,觸發(fā)電極寬度為0.22 mm,銅膜厚為4μm的固體OMAL開關(guān)的延遲時間進行了研究，在2200V的工作電壓，觸發(fā)電壓2000V下，得到了該尺寸下固體OMAL開關(guān)的延遲時間為20 ns,與相同尺寸的空氣OMAL開關(guān)性能相同，計算得到了固體高壓平面OMAL開關(guān)的電阻和電感分別為102.3 mΩ和91.1 nH。觀察固體OMAL開關(guān)與空氣OMAL開關(guān)觸發(fā)工作后的形貌，得到了相比于空氣OMAL開關(guān)，固體OMAL開關(guān)主電極電極和觸發(fā)電極損傷更為嚴重。