申请/专利权人：南京航空航天大学

申请日：2021-12-28

公开（公告）日：2024-04-12

公开（公告）号：CN114325186B

主分类号：G01R31/00

分类号：G01R31/00

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.12#授权;2022.04.29#实质审查的生效;2022.04.12#公开

摘要：一种获得场致发射电流的方法及试验装置，包括击穿电压测量装置，所述的击穿电压测量装置由分压器测量真空灭弧室试品两端电压，击穿电压测量装置所得到的回路电流由真空灭弧室试品玻璃外壳泄漏电流、位移电流和场致发射电流组成，其中泄露电流可以忽略不计，场致发射电流与施加电压同相位，位移电流超前施加电压π2相位。根据场致发射相关理论，场致发射电流在施加电压前期接近0，此时的回路电流基本等于位移电流，本发明利用这一特性，通过数学算法从回路电流即预击穿电流中得到准确的场致发射电流。

主权项：1.一种获得场致发射电流的方法，其特征在于包括以下步骤：S1：搭建测量电路：将真空灭弧室试品与回路电流测量电阻串联，回路电流测量电阻与稳压管并联；将示波器并联在回路电流测量电阻上；S2：利用示波器获取流经真空灭弧室试品的回路电路，回路电路包括真空灭弧室试品的外壳泄露电流、位移电流和场致发射电流，其中外壳泄露电流极小，忽略不计，因此回路电路包括位移电流和场致发射电流；场致发射电流与真空灭弧室试品上的施加电压同相位，位移电流超前施加电压π2相位；S3：利用场致发射电流在施加电压前期接近0，位移电流等于回路电流这一特性，通过数学算法将位移电流去除，从而得到准确的场致发射电流：S3.1：回路电流，场致发射电流，位移电流的关系为：i＝ife+jic式中，ic表示位移电流，ife表示场致发射电流，i表示回路电流；其中位移电流与施加电压的关系为： 场致发射电流可以表示为： 式中，k为给定的位移电流系数；S3.2：利用移动平均滤波器对示波器读取的回路电流ii1，i2，…，in，与施加电压uu1，u2，…，un进行平滑降噪处理，在保证数据不失真的情况下设置滤波器的窗宽N；利用移动平均滤波器降噪处理的运算公式为： S3.3：令k＝k1，k2，…kp，步长为Δk；在施加电压前期t1时刻内的回路电流为：施加电压分别为：所以每个k值对应的位移电流为： 将每个k值对应的位移电流值与回路电流的差值定义为Ea： 当存在Ef满足Ef-1＞Ef＜Ef+1，即时，此时的Ef为Ea的最小值，kf为Ef对应的k值，满足在施加电压前期t1时刻内，回路电流与位移电流的差值最小；所以场致发射电流值为：

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