文档介绍：大连理工大学
硕士学位论文
同轴电极He/N<,2>大气压辉光放电特性研究
姓名:张莉丽
申请学位级别:硕士
专业:等离子体物理
指导教师:王德真
20080601
摘要介质阻挡大气压辉光放电由于有着广泛的应用前景,自年首次被报道之后就成了人们研究的热点。介质阻挡放电是产生非平衡等离子体的主要装置之一。,在电极之间插入绝缘介质板,从等离子体流体力学先,采用一维自洽流体模型,,提出的有限差分方法来求解粒子的连续性方程,并用电流守衡方程代替泊松方程来求解气体击穿电压随着杂质浓度增加而降低,从而使得放电电流幅度降低,电离水平的降低在对大气压辉光放电的二维数值模拟中,通过分析放电电流、电子密度和离子密度模型出发,对大气压介质阻挡放电特性进行了数值模拟研究。主要包括两部分内容:首讨论了少量氮气杂质对均匀氦气大气压辉光放电的影响;另外,在二维流体模型中,研究了均匀大气压辉光放电的轴向演化情况。数值模拟计算中,采用虶电场,节省了大量的计算时间。模拟结果表明,微量氮气杂质的掺入对放电产生了很大的影响,由于氮分子和氦亚稳态原予之间的潘宁电离过程为放电提供了较多的电子,使得击穿放电更加容易,因此导致了带电粒子密度减少。的轴向分布给出了放电的轴向演化情况,并且通过空间电场和介质表面积累电荷的空间分布对这一现象进行了解释。研究发现,大气压辉光放电沿轴向不完全均匀,而是存在着一定的轴向结构。放电首先在电极中间区域发生,此时中间区域电场高于边缘区域,带电粒子密度和介质板表面积累的电荷密度也高于边缘区域;随后放电向边缘区域扩展,此时边缘区域的电场、带电粒子密度和介质板表面积累的电荷密度要高于电极中间区域。关键词:同轴电极;介质阻挡;大气压辉光放电;数值模拟大连理工大学硕士学位论文
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作者签名:勇氐垄豳日期:型宣:笸:三独创性说明作者郑重声明:本硕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,也不包含为获得大连理工大学或者其他单位的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。
弛』月三日孤韵丽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交学位论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权大连理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,也可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文。作者签名:导师签名:大连理工大学硕士研究生学位论文
绪论气体放电研究历史气体放电是一门古老的学科,是研究带电粒子在电磁场中运动规律及应用的科学,是等离子体物理的重要组成部分。其内容非常丰富,应用也相当广泛。闪电、日光灯等都是人们在自然界与日常生活中经常碰到的气体放电现象。年,甒首次在旋转硫磺球上发现了人工条件下的电火花,揭示了“气体放电”的奥秘。年,彼得洛夫发现了电弧放电。年,甈得到了击穿电压对压力与板间距离乘积的依赖关系,并发现了击穿电压有一个最小值。早期气体放电实验研究主要在真空中进行,在真空条件下气体很容易形成辉光放电。年,,于年发表了“击穿判据”。随着气体放电实验的积累,发现放电理论无法解释弧光以及火花等放电现象。,弥补了放电理论中的一些缺陷,能有效地解释高气压下的气体放电现象,使气体击穿理论向前发展了一步。近年来,随着新的气体放电工业应用的不断涌现及实验观测技术的进一步发展,将放电理论与非线性动力学相结合,利用非线性动力学的方法来研究气体放电中的各种现象成为气体放电研究中的重要内容【俊产生低温等离子体的一个主要途径就是气体放电。低温等离子体物理与技术在经历一个由世纪年代初的空间等离子体研究向年代和年代以材料及微电子为导向的研究领域的重大转变,现在已经成为具有全球影响的重要课题,其发展对于高科技经济的发展及传统工业的改造有着巨大的影响【”】。低温等离子体在应用中具有许多独特的优势【,浚首先,低温等离子体可以提供大量带电粒子和活性粒子,为化学反应提供了活化能。在低温非平衡等离子体中,占绝大多数的中性粒子和离子仍处于环境温度,而占少数的电子则具有较高的能量,从而使低温下的化学反应成为可能。如在很多应用中,要求气体的温度要比较低,在室温左右,但是同时又要求气体