4-18  高负载脉冲氙灯管壁特性实验

陈远斌  贺少勃  於海武  刘  勇  杨  东  刘建国  王  琳  郭良福  力一峥  陈德怀

利用“神光”-Ⅲ原型装置所用氙灯(内径为f31 mm，弧长为1 430 mm，壁厚为3.5 mm，管材为掺铈石英玻璃)进行高负载(爆炸系数f_x＝0.6)实验。图1给出了氙灯放电时的电流电压波形。实验发现，氙灯运行不到10发时，氙灯灯管内壁出现白色花纹，而且白色花纹的出现是随机的，并且不是一直都会存在。随着运行发次的增加，氙灯内壁出现乳状积淀物，发白区域从两端向氙灯中间延伸，但并不是均匀分布，而是成块状遍及整支灯管。运行到约20发时，在灯管内壁会出现短的亮线(即极限负载条纹)，随着运行发次的增加，亮线的长度会沿圆周发展成弧形或圆环形，亮线的数量也会由两端离电极30 mm处向氙灯中间增加，呈一系列的圆环分布，但圆环的间距并不相同，而且当氙灯冷却到室温时，可以观察到灯管内壁和氙灯下端(竖直)附有白色颗粒物。

    综上所述，由于石英玻璃的抗压强度比抗拉强度要高一个数量级，而且极限负载条纹出现于管壁内表面，说明极限负载条纹不是冲击波所造成的，而是放电热引起管壁SiO₂物理－化学分解而出现管壁蒸发、析晶，形成负载条纹。实验结果表明，氙灯灯管的质量有待提高才能更好满足神光装置的要求。