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目前防雷技术多采用被动防雷的方式，但是由于雷电活动的随机性、分散性而使落雷地点和雷电参数等难以掌握，因而难以全面科学地分析雷击事故。主动防雷技术是通过消除雷击危险性，使被保护物体不再遭受雷击的全新避雷技术，被称为“21 世纪防雷事业的曙光”。

一是，主动防雷的优势

1.能够保护地面、水面等物体，使得物体内部的微电子设备能够避免直击雷危害；

2.削弱落雷周围的电磁感应强度，避免设备内部的微电子设备受到感应雷损害；

3.室外雷击多发生在线路上，通过主动防雷，使得过电压不会进入到物体内部，提高对设备的保护力度；

4.由被动防雷转变为主动防雷，能够对雷击潜在危险进行及时监测和预警，提高防雷效果；

5.能够控制落雷点，实现大范围防雷保护。

二是，主动防雷的技术

目前基于工程应用提出的主动防雷技术主要有火箭引雷、激光引雷技术，一些针对现有避雷结构的改善技术也在逐步应用于工程实践中。

（一）火箭引雷

火箭引雷通常是在雷暴条件比较成熟的情况下，通过带钢丝的小型火箭将雷电人为地引发到地面，使本来随机发生的自然雷电在可控状态下进行。钢丝在向上发展过程中，会诱导形成一个雷电，这个雷电就会沿着这个导线打到地面上。雷电发生前，云层中的电场将会影响地面上的电场。根据地面上的电场强度，可以大概推断云层中的电场强度，以确定触雷时间。当火箭飞到 200～400 m高度时，就在雷暴云和大地之间建立了一条放电“通道”。引雷火箭是人工引雷的主要工具，箭体内有火箭发动机、发动机点火电爆管。人工引雷火箭拖着一条细细的钢丝，钢丝要有足够的抗拉强度，要细、要轻，以减轻火箭的负荷，而且导线表面要光滑，以减小飞行阻力。火箭发射后上升的速度是决定能否成功引雷的关键。火箭的发射速度要掌握适中，太快会将钢丝拉断；太慢会赶不上带电粒子的飘移速度，同样不能引雷电落地。

虽然火箭引雷已经取得了一定的进展，但是在人工引雷实验中，由于受到天气、环境、人力和物力等方面的限制，每年成功引雷的次数相对较少，因此下一步的研究主要应对野外人工引雷及大气观测相关场地和实验设计进行进一步的完善与优化，提高人工引雷的成功率，开展长时间的连续观测，同时尽可能减少环境及气象因素对观测结果的影响。 

（二）激光引雷

激光引雷的引雷原理是利用强激光电离大气，产生具有一定导电性能的等离子体通道，引导雷电沿着通道释放到安全的地方，以减少甚至消除雷击的危害。20 世纪80年代以来，日本科学家在激光引导放电方面做了大量研究工作，他们采用大功率激光产生等离子体通道诱发高压放电，但是激光产生的通道是由一连串击穿火花构成，通道连续性很差。形成不连续通道的主要原因是一旦在某处形成被电离的区域，该区域将吸收掉所有试图通过该区域的激光，因此在此区域之后没有激光，也就不可能被电离，需要很高的激光能量才能引导长间隙的放电。因此，长脉冲激光用于引导闪电具有一定的局限性。

近年来，超短脉冲激光技术的发展为激光引雷提供了另一种可选方案。超强飞秒激光脉冲由于具有很高的峰值功率，当其在大气中传输时，可以产生较强的非线性 Kerr 效应，这种非线性 Kerr 效应会在大气中产生类似透镜效应，从而使飞秒激光在传播过程中发生自聚焦；另一方面，由于自聚焦使激光的强度逐渐增大，当聚焦的激光强度超过空气的电离阈值时，会使大气电离产生等离子体，而等离子体具有散焦作用。当非线性自聚焦效应和等离子体的散焦效应达到动态平衡时，激光光束就能传播很远的距离，从而在飞秒激光传播路径上形成一条具有一定导电性能的等离子体通道。高压放电试验也证实了有等离子体通道存在，可以将放电电压降低 30%，说明了激光诱导高压放电的有效性，印证了激光引雷的前景。

火箭引雷已经取得了一定的进展，但是提高人工引雷的成功率仍是技术关键问题。这就对雷电预警系统提出了较高的要求，同时需要雷电预警系统精确预测的还有基于电场的主动防雷技术；激光引雷技术尚处在发展阶段，在考虑控制成本的前提下具有很大的应用潜力。

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