文章摘要:更高时间分辨率的观测对探索放电微观过程机理有直接而重要的意义，当前国内外放电实验观测平台的最高时间分辨率普遍在纳秒量级，且在此分辨率下的成像次数有限，无法获取到单次放电过程的完整信息。本文利用单光子探测技术及时间相关单光子计数技术，搭建了基于量子成像的负电晕放电高时间分辨率实验观测平台，研究了负电晕放电的在亚纳秒时间分辨率下的光电特性。该实验平台主要包括光学观测系统和电学测量系统两部分，光学观测系统主要由具有单光子灵敏度的SPAD阵列探测器和具有ns级时间响应的同步触发脉冲生成模块组成，可将时间分辨率从以往的ns级提高到55 ps。在此实验平台基础上初步开展了不同间隙距离及实验电压下的负电晕放电实验，借助高速同步触发脉冲生成模块触发SPAD阵列探测器，进行光学图像采集，处理后获取到55 ps时间分辨率的放电过程演化图像，并观测到单次放电发光持续时间在20 ns左右。与紫外成像仪拍摄照片相对比，所搭建实验平台能够获得成像视野中每个空间位置点发光强度的具体数值信息，且时间分辨率大幅提高，能够获取更多放电过程中的微观瞬态信息，从而为放电特性分析提高新的思路。

文章关键词:

论文DOI:10.13334/j.0258-8013.pcsee.211662

论文分类号:O461.2