金属化膜脉冲电容器可靠性研究1赵建印，彭宝华，孙权，周经伦（国防科学技术大学信息系统与管理学院系统工程系，长沙410073）用基于失效数据分析的传统可靠性分析方法来研宄其可靠性。金属化膜脉冲电容器的失效是退化型失效，根据其失效机理，给出了电容器容值退化失效模型，依据该模型和电容器的容值退化数据，对该型电容器进行了可靠性研宄，该型电容器的平均寿命为21165次充放电，其第10000次充放电时的可靠度为0.9454.在工程实践中使用该模型对该型电容器进行可靠性分析可以节约大量的试验成本。

　　能源系统是惯性约束聚变（ICF）装置的关键技术之一，它为装置放大器中的脉冲氙灯负载提供符合一定要求的脉冲波型，以使激光光束在放大器中得到益，而能源系统是通过数百台脉冲电容器来提供初始能量的。这类装置要求所用电容器应具有高储能密度、高可靠性、长寿命、耐高压等特点，为满足以上要求，目前的强激光装置如美国的国家点火装置NIF（NationalIgnitionFacility）、OMEGA或国内的神光I原型等强激光装置均采用的金属化膜自愈式高储能密度脉冲电容器，电容器的可靠性水平对能源系统及强激光装置本身的可靠性水平和维护费用有着非常重要的影响。

　　传统的电容器可靠性分析是基于Weibull分布进行的，采用电容器的失效数据估计分布的未知参数并进一步对其进行可靠性评估，但是与普通箔式电容器相比，金属化膜电容器具有高可靠性、长寿赵建印（1976-a男，博主要研宄方向为可靠性工程量1（1系辨sohul电子器件命、软失效等特点，在短时间内很难得到它的寿命数据，这就给传统的可靠性分析方法带来了困难。金属化膜脉冲电容器的失效为软失效，其容值随使用时间不断退化直至超出规定范围时，电容器发生退化失效。根据电容器的这种失效特性，可以采用退化数据分析来对电容器进行可靠性研究。大多数情况下，退化数据中包含着大量的产品的寿命信息，利用退化分析方法进行可靠性研究不必等到样本失效即可进行，这对高可靠性、长寿命器件来说是一个非常有效的方法，由于它不需要进行大量的产品寿命试验，因此可节约费用及时间。利用产品的性能退化数据进行可靠性分析己经引起了科技工作者的注意，并越来越受到重视，相关的工作可查阅。

　　化膜脉冲电容器进行可靠性研究时，通过分析电容器的微观失效机理，给出了金属化膜脉冲电容器容值退化轨道函数，并确定了电容器的退化失效模型，*后利用该模型及电容器的性能退化数据对其进行了可靠性分析。

　　2金属化膜脉冲电容器失效模型用C0表示电容器的初始容值，c（t）表示t时刻电容器的电容值，它随使用时间不断下降，根据金属化膜脉冲电容器的失效判据，当c（t）95%*C0时电容器发生退化失效。因此电容器t时刻的失效概率为：金属化膜脉冲电容器的容值退化是由于其在工作电压的作用下不断发生‘自愈“引起的，它在使用过程中是否发生自愈可认为是随机的，设电容器不断的’自愈”过程为一个强度为K的Poisson过程N（t）；t>0，即到t时刻电容器发生自愈的次数为N（t）；另记电容器单次自愈造成的微小电容损失量为c，因此在极短的时间段At内电容器的自愈次数为Kt，造成的电容损失为McAt，即：进一步可得电容退化率为：1金属化膜电容器退化失效分析金属化膜电容器元件是由两张单面蒸涂厚约20因此t时刻电容器电容值为：nm的薄金属（铝或铝合金）的有机膜绕卷而成的，电流的引出是由元件两端面喷以金属层来实现的，由于膜在生产过程中不可避免地存在带有杂质或缺陷的区域，从而使得这些区域的耐电强度较低，形成‘电弱点，“5，9.在外施电压不断作用下，电弱点处薄膜会先被击穿而形成放电通道，当薄膜被击穿的同时，电荷通过击穿点形成大电流，引起局部高温，击穿点处的薄金属层会迅速蒸发并向外扩散使绝缘恢复，这样，局部击穿不会影响到整个电容器，电容器仍然可以使用，这一过程称为’自愈”5，9，10，单次自愈过程所造成的仅是电容量极微小的损失。在使用过程中电容器不断发生自愈，电容不断降低，当电容下降量超过预定阈值时电容器将发生退化失效。随着使用时间的长，电容器的容值逐渐下降。

　　当电容下降量处于一定的界限内时，电容器的性能上式即为金属化膜脉冲电容器容值的退化轨道函数，其中的c0为电容器初始容值，不同电容器个体的初始容值不同，一般服从正态分布N（L0，0）；K为Poisson过程的强度，它反映了一批电容器的整体特性，对于同一批电容器来说可认为K为一定值；Ac为电容器单次自愈造成的容值损失，不同电容器个体该值是不同的，一般可认为它服从正态分布；记k =KAc，则k也服从正态分布，记为N（li，R2）；对它们各自分布中的小于0的概率值忽略不计，即认为k c00，且初始容值c.和k相互独立，因此式（1）可表示为：5%还是稳定的，但一旦超过该界限，电容器的性能便急剧恶化，介质损耗迅速上升，电容量也迅速衰减。对于工作在高场强下的储能金属化膜脉冲电容器，当电容量损失超过5%时，每次充放电造成的电容量损失会大大上升，使得电容器的性能不再可靠，因此以5%的电容量损失为金属化膜脉冲电容器工作寿命由于k的分布函数：相应的概率密度函数gk：的概率终止的指标。In：周丕璋，郭良福，陈德怀等。激光聚变主放大器能源系统述评由于噪声的存在，更由于边缘具有一定的宽度，这里采用平均的方法来保证圆心定位的精度。若对整个眼睛粗定位区域进行上述的圆检测Hough变换，其计算量也是相当大的，通过Sobel边缘提取算子处理之后，局部梯度信息可表示为：实际中，可以更间便地计算出cos0和sin0cos0=Gx/G（10）只要边缘上大多数点满足上述各式，则可以取参数矢量a=作为边缘点的形状特征。实验中，当瞳孔被眼睑部分遮掩或存在噪声时，仍可以采用上述的方法准确地计算出瞳孔圆形边界的参数。精确定位后的人脸图像如：人眼精确定位结论人脸识别系统中，眼睛的精确定位是非常重要的一个环节，后续的图像几何归一化、图像矫正和特征提取都依赖于眼睛的位置和几何参数。本文提出了一种新的基于积分投影法和Hough变换法的眼睛精确定位方法，即先用积分投影法进行眼睛粗定位，再用基于圆检测的Hough变换进行眼睛的精确定位。使得眼睛定位的计算速度大幅提升，并且提高了定位的精确度和鲁棒性。