水中脉冲放电已被广泛应用于水下声源、地震勘探等领域,其基本原理是利用高压脉冲水中放电所形成的等离子体脉动气泡来实现脉冲声辐射.根据l乜极结构和放电过程,水中脉冲放电主要可分为两大类：两电极间的脉冲电弧放电和单电极脉冲电晕放电.因脉冲电晕放电的稳定性,目前水下声源产品主要采用脉冲电晕放电[1,2].通过利用高速摄影、脉冲电压电流测试、声脉冲诊断,本文系统实验研究了气泡脉动的动态过程.脉冲电源采用实验室自行设计的等离子体震源,单脉冲放电能量5-30J可调,调节步长为5J,电容充电电压2.6-4.2kV.结果表明,放电过程与气泡脉冲受到放电能量、电极直径等凶素的影响,气泡脉动特性决定辐射声波特性.脉动周期决定了辐射声波的主频.放电能量增大,气泡最大半径变大,脉动周期变长,辐射声波的压力幅值也随之增大.电极直径增大,气池最大半径变小,脉动周期变短,声波压力幅值随之减小.本文还研究了多个等离子体气泡的脉动过程,相互之间作用及对脉冲声波的影响.气泡间相互作用影响气泡的形状及脉动过程,影响程度与气泡大小及气泡间距离有关.辐射声波的压力波形表明,气池间相互作用会在一定程度上改变声波辐射的特性.因此,在声纳的设计上,气泡间的相互作用必须予以考虑.此外,本文还介绍了实验室利用该原理进行的水下声源样机和产品,并讨论该技术的应用前景.