文档介绍：分类号学号 M200971180
学校代码 1 0 4 8 7 密级
硕士学位论文硕士学位论文
大气压氩非平衡等离子体射流特性的
实验研究
学位申请人: 王琼芳
学科专业: 高电压与绝缘技术
指导教师: 夏胜国副教授
答辩日期: 2012 年 4 月 28 日
A Thesis Submitted in Partial Fulfillment of the Requirements
for the Degree for the Master of Engineering
Experimental Investigation of Characteristics of
Non-equilibrium Argon Plasma Jet at Atmospheric Pressure
Candidate: WangQiongfang
Major: High Voltageand Insulation Technology
Supervisor: Assoc. Prof. Xia Shengguo
Huazhong University of Science & Technology
Wuhan 430074,
May,2012
独创性声明
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究成果。尽我所知,除文中已经标明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集
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以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。
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日期: 年月日
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本论文属于
不保密□。
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学位论文作者签名: 指导教师签名:
日期: 年月日日期: 年月日
华中科技大学硕士学位论文
摘要
大气压氩非平衡等离子体射流是在气体流动和电场作用下使放电区产生的非平
衡等离子体从喷管喷出,在无边界约束的周围大气环境中形成定向的流动。虽然目前
对大气压非平衡等离子射流研究上已取得一些成果,但是由于电源特性,装置结构,
放电模式等的不同,产生的大气压非平衡等离子体射流的特性不尽相同。因此,在统
一实验环境下对大气压非平衡等离子体射流的特性的研究十分有必要,对大气压射流
放电理论的丰富和应用研究的发展,都具有重要意义。
本文以大气压放电下的非平衡等离子体射流为重点,设计一种能在纳秒脉冲激励
或高频交流电源激励下产生大气压非平衡等离子体射流源装置。从激励电源,放电结
构,电源参数和气体参数方面,开展了一系列大气压非平衡等离子体射流放电特性和
光谱特性实验。比较了不同放电参数下射流放电特性和光谱特性的差异。结合实验结
果,从激励源、放电电场和气体参数角度探究大气压氩非平衡等离子体射流特性的影
响机制,对并射流的传播过程和机理进行了相应的分析和总结。
实验结果表明: 1)虽然纳秒脉冲电源下的射流中活性粒子数较少,但在提高电
源频率和脉冲宽度基础上,利用纳秒脉冲电源激励产生大气压非平衡等离子体射流的
优势更明显,应用前景更广阔; 2)无论是电晕放电还是介质阻挡放电,放电模式对
于射流特性没有很大影响; 3)电场和气流场是影响射流传播的两大关键因素,电场
决定了射流的传播行为,气体流场决定了射流能否产生及射流传播时的路径。
关键字:非平衡等离子体;射流;纳秒脉冲;高频交流;放电图像;光谱
I
华中科技大学硕士学位论文
Abstract
Non-equilibrium plasma jet at atmospheric is a directional flow of plasma in boundless
atmospheric environment, which is carried out from syringe with the effect of gas flow and
electrical field. Despite of great achievement in the research of non-equilibrium plasma jet
at atmospheric pressu