文档介绍：大连理工大学
博士学位论文
大气压均匀介质阻挡放电以及多针电晕增强放电机理研究
姓名:齐冰
申请学位级别:博士
专业:等离子体物理
指导教师:王德真;任春生
20070601
摘要在大气压气体放电中产生的非平衡等离子体,具有较高的电子能量和较低的离子能量,并且包含大量的活性粒子,具有很高的化学活性,许多通常不能发生或者需要苛刻条件的化学反应在这种等离子体氛围下都可以发生,因此在工业生产上具有广泛的应用。在大气压条件下,通常用来产生非平衡等离子体的装置主要有电晕放电和介质阻挡放电装置。电晕放电属于局部放电,它的优点是放电稳定,易于维持,在直流电压下也可以稳定的存在。但是它的缺点也是显而易见的,放电区域小,电流弱,效率低;而介质阻挡放电具有放电区域大,电流强,效率高的优点,但是容易形成丝状放电,对所处理的材料表面有烧蚀作用,并且不均匀。因此,克服两种放电的缺点,在大气压条件下寻求大体积均匀稳定的放电装置具有重要的意义,也是当前国际上研究的一个热点问芯苛撕て橹首璧卜诺绲哪J阶;媛桑⑾至嗽诜诺绻讨兴孀诺缪沟谋化存在着明显的模式跳变现象,即从大体积均匀的辉光放电模式突然跳变到只有一根丝的丝状放电模式。在氦气介质阻挡放电过程中不同的放电模式能否出现,主要取决于种子电子密度和击穿电场。当种子电子密度足够高而击穿电场强度足够低时,更利于形成辉光放电,反之则利于形成丝状放电。我们利用Ⅳ;第一负带系一彳的,带,分别通过波尔兹曼图解法和光谱模拟法对转动温度进行了计算,结果显示转动温度随着外加电压和频率的增加而增加,变化范围在~之间。利用氮分子的第二正带系发射光谱的顺序带组,计算了振动温度,所得到的振动温度的变化范围在之间。通过多谱线斜率法,计算了等离子体的激发温度,所得的温度范围在之间。米孕猩杓频幕鸹ㄔさ缋敫ㄖ橹首璧卜诺缱爸茫诖笃箍掌惺迪至司的类辉光放电。火花预电离装置和介质阻挡放电装置形成一个负反馈系统,由单~电源驱动。介质阻挡放电装置能够抑制火花放电电流的过度增长,避免形成电弧放电:而火花放电能够为介质阻挡放电提供具有陡峭上升沿的脉冲高压。装置的放电状态,与外加电压频率有着密切的关系。在本实验条件下,且桓隽俳缙德省5弊爸迷诵性低于这个临界频率时,针针之间的放电为剧烈的火花放电,介质阻挡放电为均匀的类辉光放电;当高于这个临界频率时,针针之间的放电突变为柔和稳定的电晕增强放电,而介质阻挡放电为典型的丝状放电。介质阻挡放电之所以能够形成均匀的类辉光放电,可以归结为两个方面的原因:。本文以介质阻挡放电和多针电晕增强放电为基础,主要开展了以下的研究工作:大连理工大学博士学位论文
波段,能够通过光电效应增加种子电子密度;另一方面能够提供快速上升的脉冲高压,缩短了介质阻挡放电开启的时间,避免了种子电子的损失,能够保证在介质阻挡放电开启时有足够高的种子电子密度。诮橹首璧泊笃箍掌诺缰械玫搅送脑沧窗咄挤诺缃峁埂4拥缌饕坏缪共ㄐ瓮可以看到,随着放电丝密度的增加,丝与丝之间的时间和空间相互影响加强,最大电流脉冲幅度降低。气流对介质阻挡放电有着明显的影响,能够形成带状放电。但是随着放枚嗾氲缭卧銮糠诺缱爸茫诖笃箍掌惺迪至舜筇寤鹊幕怨夥诺纾究了影响放电稳定性的因素。通过实验发现从电晕放电到辉光放电存在着明显的中间过渡过程,表现为出现带有直流成分的龀濉U庖幌窒蟮某鱿钟胙艏ɑ郧某鱿有着密切的联系。高速气流能够带走阳极亮斑内部产生的大量热量,因此对阳极亮斑的关键词:大气压辉光放电:介质阻挡放电;多针电晕增强放电:等离子体发生器电丝密度的增加,气流的影响逐渐减弱。发展有着很强的抑制作用,极大的提高了从辉光放电向火花放电转化的阈值电流。大极板间距更加有利于辉光放电的稳定。齐冰:大气压均匀介质阻挡放电以及多针电晕增强放电机理研究
Ⅳ;,,,,甋琫瑃.,猠甌..瑂,畃,
..貽甀篈—齐冰:大气压均匀介质阻挡放电以及多针电晕增强放电机理研究瓼,,籔
独创性说明作者郑重声明:本博士学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果,。作者签名:
碰笙笨坐鲤乙年望月五日大连理工大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者及指导教师完全了解“大连理工大学硕士、博士学位论文版权使用规定”,同意大连理工大学保留并向国家有关部门或机构送可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文。交学位论文的复印件和电子版,允许论文被查