AbstractThe plasma opening switch operation (POS) was studied by optical diagnostics, such as laser interferometry and spectroscopy. The characterization of the plasma source (cable plasma gun) allowed us to determine initial plasma conditions for the switch. The process of the vacuum gap formation in a microsecond plasma opening switch was also investigated. Time- and spatially-resolved density measurements are performed in the POS, showing the density drop during switch-opening almost in the whole interelectrode gap. The density diagrams are compared to major switch characteristics, such as conduction time and load current dI/dt. The study of spectral line intensities from the cable gun plasma showed that CII line intensity corresponds in time with plasma density measured by an interferometer. The intensities of carbon spectral lines tend to drop during switch-opening that substantiates interferometry measurements.
プラズマ開閉スイッチ（POS）の動作を、レーザー干渉計測や分光法などの光学診断法を用いて研究した。プラズマ源（ケーブルプラズマガン）の特性評価により、スイッチの初期プラズマ条件を決定することができた。また、マイクロ秒プラズマ開閉スイッチにおける真空ギャップ形成過程も調査した。POS内の時間・空間分解密度測定を行い、スイッチ開断中のほぼ全電極間ギャップにわたる密度低下を示した。密度分布図は、導通時間や負荷電流dI/dtなどの主要なスイッチ特性と比較された。ケーブルプラズマガンからのスペクトル線強度の研究により、CII線強度が干渉計で測定されたプラズマ密度と時間的に一致することが示された。炭素スペクトル線の強度はスイッチ開断中に低下し、これは干渉計測の結果を裏付けるものである。