长间隙和高电压放电的研究已经相对成熟,但微纳间隙和低电压击穿的研究却相对稀少,这使得这些现象的放电规律和物理机制尚不完全明晰。在对低电压、微间隙放电进行研究时,发现当极间间距达到微纳尺度的某个特定距离时,击穿电压会开始偏离PACHEN曲线。因此,补充和修正PACHEN曲线成为了研究的热点。通过使用程控微纳间隙放电实验平台,研究者们发现,在极间距离范围为1~20 μm内的击穿放电特性有显著变化。当极间距离小于7 μm时,击穿电压明显偏离PACHEN曲线;而在7~20 μm之间,随着极间距离的增加,击穿电压也随之增大,这与PACHEN曲线的变化趋势相符。
为了进一步探讨这一现象,研究者们还将实验平台的气室环境抽成真空,比较了极间距离在1~7 μm范围内的空气间隙与真空条件下的击穿放电情况。结果表明,在真空条件下,击穿电压随极间距离的变化趋势与空气间隙条件下的变化趋势一致,而且在相同极间距离下的击穿电压相差很小。Fowler-Nordheim理论被用来验证在此范围内场致发射对击穿起着主导作用。
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