高電壓應(yīng)用PPT課件

1、高電壓技術(shù)的應(yīng)用高電壓技術(shù)的應(yīng)用 張張 榆榆 2011年年5月月20日日第一章 靜電技術(shù) 1. 靜電產(chǎn)生 2. 靜電的危害 3. 靜電的防護 4. 靜電的利用1.1 靜電的產(chǎn)生 當與地絕緣的電極由于各種因素積聚少量電荷，一般由于電極與地間電容很小。 Q=CU 少量的電荷也能產(chǎn)生很高的電壓。 1.2 靜電的危害放電能量的定義： E=1/2 CU2 這能定量的顯示靜電放電時是否引燃一些易燃物。 如:甲烷的最小發(fā)火能量是0.47mJ 氫氣的是0.02mJ一般靜電的能量不至于能損害人的身體。 引起心室顫動的臨界脈沖能量值是27J，一般由于靜電容量小，靜電電擊對人危害性不大。 但對于實驗室的電容器殘留電

2、荷的靜電，此時容量就很大，如不放電就接觸對人危害很大。 電擊電流對人體的生理效應(yīng)： 當觸電，產(chǎn)生疼痛并使肌肉僵直的臨界電流值男的為90mA ,女的為60mA. 超過此值，肌肉不能自由動作，不能自由的脫離電源。 人體阻抗的等效電阻， 兩端為皮膚的阻抗，用介質(zhì)表示，當介質(zhì)電容部分被擊穿時皮膚電阻很低。 中間為人體電阻一般為500歐。 所以說為什么36v的電壓才安全主要注意的部分： 人體是一個容量較大的靜電帶電電極， 人體靜電就能存儲較大容量的電荷。 當人體電極達到一定電壓對周圍低電位放電，放電容量較大，放電向周圍發(fā)出能量較大很容易引發(fā)火災(zāi)。人體靜電在工業(yè)上防止措施： 1.進入在易燃物較多的地方，人

3、體先摸接地電極，或者洗手后進入。 2. 人體通過手腕帶接地。 3.人體通過防靜電鞋（或鞋帶）和防靜電地板接地 1.3 靜電的防護產(chǎn)生危害的幾個條件： （1）靜電源 （2）電荷能夠積聚，不擴散， （3）電荷積聚到一定量，到達最小發(fā)火能量 （4）周圍有引起爆炸或者火災(zāi)的物質(zhì)。消除靜電就要控制這4個條件: 首先，控制源頭，防止電極獲得電荷，比如防止摩擦等。 其次，讓電極接地，使電荷無法聚集。如油罐殼體，以及車底盤的接地。 還有空氣濕度，可以讓空氣的介電常數(shù)越高，C越大，電壓就越低。 1.4 靜電的利用除塵技術(shù)原理： 高電壓本來通過極化物質(zhì)，使物質(zhì)產(chǎn)生表面極化電荷，就能吸引微小物質(zhì)。 而通過負極電暈放

4、電，釋放電子，附注在微塵表面，使微塵在電場力下受力更大。微塵沿著設(shè)計路徑被收集 以下為除塵原理圖： 第二章 離子注入技術(shù)1.原理：離子注入就是將某種元素的原子進行電離，再將電離后的離子在電場作用下進行加速和聚焦。離子獲得能量后具有很高的速度射入固體材料，注入離子后，該材料就能改變某種物理或化學(xué)性能。2.應(yīng)用： （1）半導(dǎo)體摻雜，相比于傳統(tǒng)的熱擴散法有較大的優(yōu)點：可人為調(diào)節(jié)，更加均勻， (2)金屬改性，離子注入金屬表面可使金屬許多特性得到改善。提高金屬表面的硬度、耐磨性、抗腐蝕性等。3.離子注入機中的高電壓問題 (1).離子的產(chǎn)生：電子碰撞，電極表面強制發(fā)射，熱離子發(fā)射型。 (2).離子加速過程

5、，需要強電場加速。第三章 電子輻射技術(shù)1.原理：通常，高分子聚合物的分子結(jié)構(gòu)大多為線狀結(jié)構(gòu)，各現(xiàn)狀分子之間互不聯(lián)系。在一定劑量的射線輻照作用下，高分子聚合物大分子中的一些化學(xué)鍵被打開并相互連接構(gòu)成交聯(lián)鍵，構(gòu)成網(wǎng)狀大分子，改善材料性能。對于離子注入和電子輻射對于高電壓的應(yīng)用比較接近： 都是通過極板放電產(chǎn)生離子和電子，并通過高電壓加速，即高強度電場管道的加速，使離子和電子打入金屬或者高分子聚合物第四章 體外震動碎石技術(shù)概念：在人體某些器官中有時會存在結(jié)石，利用體外高壓脈沖放電產(chǎn)生震波來粉碎人體內(nèi)某一部分的結(jié)石，應(yīng)用：將體外沖擊波聚焦于結(jié)石后將其碎成泥砂狀, 當沖擊波在傳播中碰到密度相差較大的介質(zhì)時

6、,如從軟組織到結(jié)石時,因阻力突然增大,在結(jié)石的向波面產(chǎn)生巨大壓力;當沖擊波從結(jié)石背波面跑出時,因阻力突然降低而產(chǎn)生巨大拉力。結(jié)石經(jīng)過這樣反復(fù)多次拉壓后而終將碎成細粒。但是,當沖擊波通過與水的密度差不多的肌肉內(nèi)臟時,則不會產(chǎn)生這種作用。誠然,沖擊波對腎臟也有一定損傷,但較輕微,且是可逆的,兩周后多能恢復(fù)。只要適應(yīng)癥選擇好,操作規(guī)范,其損傷會很小。 下圖為碎結(jié)石儀器： 柜體水介質(zhì)中電極高電壓，大電流下高頻間歇放電，產(chǎn)生較強的沖擊波，沿管道水介質(zhì)傳入躺在設(shè)備床上病人患處。高電壓在其中的應(yīng)用: 利用高電壓，大電流，瞬間放電，將電能轉(zhuǎn)化為沖擊波能量，通過水介質(zhì)傳向人體。 在人體內(nèi)部，由于正常組織與水密度

7、接近，沖擊波無損耗傳播，當遇到結(jié)石時，沖擊波在組織與結(jié)石界面發(fā)生折反射，在結(jié)石兩面產(chǎn)生作用力，反復(fù)多次將結(jié)石剝落。第五章 高速X閃光輻射攝影技術(shù)原理：由快速高壓脈沖放電產(chǎn)生一個持續(xù)時間極短的X射線脈沖，通過X射線的輻射透過被攝物體，使底片感光。高速X閃光輻射攝影的關(guān)鍵技術(shù)是產(chǎn)生極短促而強度足夠的X射線脈沖并與運動物體同步。X射線的特點：波長短，小于紫外線，穿透物體能力強，曝光底片較快。光線能量E=h v (h為普朗克常量，v為頻率)（1）較可見光線，X射線的波長短所以穿透力強，所以X射線適合穿透攝影。（2）較可見光線，X射線的能量更大，在曝光時間一定的時候，X射線的曝光效果更好，所以X射線適合高速攝影。高壓相關(guān)的應(yīng)用：即X射線的產(chǎn)生，一般高電壓下陰極發(fā)射出