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介质阻挡放电不同边界放电区域的光谱分析陈俊英,董丽芳欠桑铈骆拢倩言笛樽爸引缈招囊跫ǚ诺缱爸谩⑽⑽示喾诺缱爸谩⒌壤胱犹迳淞髯第卷,第光谱学与光谱分析月摘要利用大直径双水电极介质阻挡放电装置,在氩气和空气的混合气体中观察到了相同实验条件下不同边界的放电区域出现不同放电模式的实验现象。其中正方形封闭边界内可形成规则的斑图,而半开放放电区域只能看到随机游走的放电丝。通过采集发射光谱发现封闭边界内激发能较高的儿条谱线如,的相对强度随电压的升高而增大,半开放边界内这几条谱线的相对强度随电压的升高略有下降。此结果表明封闭边界内的电子平均能量要高于半开放边界,并且差别随电压增大而增加。利用氮分子第二正带系谱线计算得到的分子振动温度结果显示封闭边界内的分子振动温度随电压增大而升高,半开放边界内分子振动温度随电压增大而下降。关键词介质阻挡放电;边界条件;光谱分析中图分类号:.文献标识码:痡..———介质阻挡放电:又称无声放电且恢值湫偷姆瞧胶馓涣髌宸诺纭=昀矗大气压介质阻挡放电以其设备简单、应用前景广泛等特点,成为等离子体物理与技术的重要研究领域,引发了国内外的研究热潮乜。。大气压介质阻挡放电,在不同的条件下,可实现丝状放电、辉光放电蚓确诺及周期性点阵放电等不同的放电模式。大气压介质阻挡放电不同的放电模式,具有不同的应用。例如,丝状模式已被广泛地应用于臭氧产生、环境污染治理等工业领域’。大气压均匀放电,在均匀处理材料表面等领域具有广泛的应用前景R酝源笃菇质阻挡放电的研究大都集巾于通过设计不同结构的放电装置置等鹘谑笛椴问外加电压、电源频率、气体成分、气体间隙等吹玫接糜诓煌枨蟮姆诺缒J健6杂谙嗤实验条件下不同边界区域出现不同放电模式的研究还未见报道。本工作利用大直径双水电极装置,在大气压介质阻挡放电中实现了不同边界区域的同时放电。实验发现,不同边界条件的放电区域形成了不同的放电模式,由此实现了相同实验条件下不同放电模式的同时测量,讨论了边界条件对放电模式的影响。实验装置由电极、真空室、驱动电源及信号的采集和分析四部分组成,如图尽7诺绲缂闪礁鲎奥哪诰为的圆柱形容器组成,两端用厚度为的玻璃片作为电介质,与高压交流电源两极相连的金属环浸入水中。电源的电压调节范围为,频率为7诺气体为.%的氩气和タ掌幕旌掀濉@煤穸为的玻璃片构成一个的正方形边河北大学物理科学与技术学院,河北保定,和收稿日期:P薅┤掌冢基金项目:国家自然科学基金项目和河北省自然科学基金项目手作者简介:陈俊英,女,年生。河北大学在读博士生ㄑ读O等琋,—,×高胜电源光谱仪:畉;.甧.
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峁胩致本工作首先在啪的范围内对放电进行了光谱线,而半开放边界内强度最大的是衄谱线。实验中强度变化是不同的,其中氮分子,,啪及光谱学与光谱分析第卷界。外加电压用高压探头探测,并由数字示波器采集存储。用数码相机佣嗣媾纳惴诺缢康目占浞布。放电发出的光经焦距为的透镜会聚通过光纤进入光谱仪眉扑机进行存储和处理。由于电极尺寸较大,放电不仅发生在由边界构成的封闭正方形区域内,在玻璃边界的外围也形成了半开放的放电区域。图猆一时的放电照片。由图可见不同边界条件放电区域的放电模式有所不同,封闭边界内可形成较规则的斑图而半开放边界内为随机游走的不稳定放电丝。外加电压变化时,这种现象仍在持续。为了研究不同边界条件放电模式的差别,我们采集了放电