文档介绍：东华大学
硕士学位论文
大气压射频介质阻挡辉光放电的数值模拟研究
姓名:钱宇骏
申请学位级别:硕士
专业:等离子体物理
指导教师:石建军
2012-02-28
幕季天学大气压射频介质阻挡辉光放电的数值模拟研究摘要在大气压下加载千赫兹到兆赫兹射频电源就能产生。在射频条件下,由于电子和等离子体中产生的活性粒子被限制在主等离子体区。所以所以不同杂质气体对放电有影响,还包括气压变化,流速等。由于大气压等离子体的特殊性,目前很难测量等离子体中的微观特性,所以关于其放电机理还在研究中。为了更进一步的了解放电特性和机理,动力学,扩散和输运方程,麦克斯韦方程组,还有很多表面反应,所以要对其模拟研究很复杂,为了简化运算并能反映整体特性,研究中大气压下辉光放电具有广泛应用价值,尤其是在表面改性,半导体刻蚀,薄膜制备,生物灭菌等领域,此类等离子体源无需真空条件,能够获得持续稳定的放电。影响大气压射频介质阻挡放电的因素主要包括:璧步橹什牧特性,放电间隙大小,电极的形状等。し⒃床煌ㄖ馗雌率,波形等。诺缁肪车挠跋欤捎谑谴笃狗钦婵障碌姆诺纾本文通过数值模拟的手段来研究放电特性在不同条件下的变化。低温等离子体是一个由多种带电粒子组成的复杂系统,涉及粒子的采用流体模型,建立大气压下射频介质阻挡放电模型,并据此研究了在一维和二维介质阻挡放电模型下放电特性和放电机理。主要研究了单射频电源介质阻挡放电,表征了放电空间中电子,电子平均能量,慨趾啊□裰
电场的时空演变过程,并在射频放电过程中加入脉冲调制,这为进一步深入了解射频介质阻挡辉光放电提供了理论依据,对发展均匀稳定大气压射频辉光放电技术提供了理论指导,特别是脉冲调制参数制脉冲重复频率和占空比难≡衲苡行У慕档偷壤胱犹宸诺绻囊及等离子体的温度,这为大气压射频辉光放电等离子体的应用奠定了理论基础。关键词:介质阻挡放电,射频辉光放电,数值模拟,脉冲调制大气压射频介质阻挡辉光放电的数值模拟研究
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第一章绪论前言等离子体技术在近年来发展较快,尤其是在低温等离子体领域,利用等离子的特性,不仅如此,在集成电路,航天,汽车生物医学,杀菌废水处理,等离子体表面处理工艺也起着非常重要的作用,利用等离子处理技术,可以制造出其他技术所无法达到的特殊结构和表面特性材料,如金刚石薄膜,太阳能非晶硅等,可见等离子体技术非常重要,研究等离子体放电特性及机理在等离子体物理基础等离子体,在气压恒定的情况下,固体随着温度的升高会变成液体,继续升高温度,液体会转为气体,当气体温度足够高的时候,气体中的分子就会因为原子自由碰撞产生带电的自由粒子,等离子体包含了电子,负离子,正离子,分子,基态原子,激发态的分子和原子等,宇宙中大部分物质是以等离子体状态存在的,起等离子体大多是热平衡态,而实验室通过放电产生的等离子体是处于非热平衡的,在外场的驱动下气体放电,输入的功率大多传给了电子,其他粒子都是通过也是弱电离等离子体,其具有以下的几个特点。诺缡怯赏饧拥绯∏。,可以分为高温等离子体和低温等离子体。离,受控核聚变中就是此类等离子体。目前主要是在受控核聚变领域研究较多。的等离子体,冷等离子指常压或低压下温度为姆诺绲炔牡壤胱体放电可以产生具有化学活性的物质,在制造业种被广泛的利用来改变材料表面研究和应用研究中都具有必要性。。.壤胱拥母拍等离子体是物质的第四态,许多做随机运动的自由带电粒子集合在一起形成碰撞来获得能量,所以整个系统的不是热平衡的,我们研究的诺绮子之间不存在热