文档介绍：河北大学
硕士学位论文
介质阻挡放电中微放电通道等离子体参量研究
姓名:李永辉
申请学位级别:硕士
专业:光学
指导教师:董丽芳
20070501
摘要利用特殊设计的水电极介质阻挡放电装置,通过先升高电压使气体击穿然后逐渐降低电压的方法逑捶诺,分别在空气、氩气放电中获得了稳定的单个微放电通道。采用电学及光谱方法,研究了微放电通道中等离子体参量的变化及其空间分布。在空气中,通过“。而气压低于时,放电经历类辉光模式、丝放电模式,但最终只能得到弥散放电。利用对电流积分的方法,计算了不同值条件下空气放电中单个微放电通道的输运电量。结果发现,单个微放电通道的输运电量与气压关系不大,但随放电间距的增大而增大。采用光谱方法,研究了单个微放电通道中等离子体参量的空间分布。实验发现,光谱强度在放电通道的两端最强,而中间最弱,分布基本对称。利用在空气单通道放电中得到的氮分子振动光谱,‘计算了振动温度在放电通道内的分布情况,结果发现振动温度在放电通道的两侧最低而中心最高。利用在氩气单通道放电中得到的光谱,根据紫叩膕展宽,计算了电子密度在放电通道内的分布,结果发现,电子密度在放电通道的两端最高,而中间略小。本工作对于介质阻挡放电模型的建立提供了必要的实验数据,另外对于弄清介质阻挡放电的放电发展过程也很有意义。关键词介质阻挡放电微放电振动温度电子密度
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作者签名:当五绰一嗍型乙』月上日⒈C埽校谝钜年—量二月上日解密后适用本授权声明。日期:丝必—厶月卫日日期:上盟年上月河北大学学位论文独创性声明学位论文使用授权声明作者签名:导师签名:所呈交的学位论文,是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。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,也不包含为获得河北大学或其他教育机构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任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了致谢。本人完全了解河北大学有关保留、使用学位论文的规定,即:学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。学校可以公布论文的全部或部分内容,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本学位论文属于⒉槐C芸凇朐谝陨舷嘤Ψ礁衲诖颉啊本人郑重声明:
第滦髀在气体中加入~部分能量,就可以使气体原子电离,气体中的原子就处于电离状态。为了描述气体放电产生的电离介质,年克鲁克斯提出了物质’’第四态川这个名词。克鲁克斯把这种状态称为物质的“第四态郧鹩诠獭⒁骸⑵镏实牡谒奶的就是等离子体状态。等离子体一词是在世纪年代由乜氲物理文献中去的,用它来表示气体放电中正负电荷相等而呈电中性的区域。纵观宇宙,.サ奈镏蚀τ诘壤胱犹遄刺窃诘厍蛏先春苌儆刑烊坏壤胱犹存在,这主要是因为地球上的低温以及气体的高密度阻碍了等离子体的形成。这就意味着要研究等离子体的性质就要用实验的方法来产生它。产生等离子体的方法多种多样,产生的等离子体性质也是各不相同,有高温的有低温的,有高密度的有低密度的,有稳定的有不不稳定的。冷等离子体是一种非平衡等离子体,它的突出特点是电子温度高达数万度以上,而其中的中性粒子、离子的平动、转动温度一般却接近于室温,这也是冷等离子体名称的由来。一方面其中的电子具有足够高的能量使反应物分子激发、离解和电离,另一方面,整个反应体系又得以保持低温,这样降低了对设备的要求,节约了能源且实验条件也容易实现,使应用范围更广,具有其他方法无可比拟的优越性,从而在微电子科学、环境科学、材料科学、化学合成等领域具有越来越广泛的应用。介质阻挡放电:是产生泠等离子体的一种简便方法。介质阻挡放电其主要结构通常包含两个平行放置并在其表面覆盖了电介质的电极,当在放电电极上施加足够高的交流电压时,电极间的气体即使在很高的气压下也会被击穿而形成放电,介质阻挡放电是一种典型的非平衡态的交流气体放电。由于介质板的存在它不象火花放电一样发出“啪、啪南焐虼擞纸形奚诺纭目前,介质阻挡放电有两个方面的研究前沿:一是工业应用领域,主要研究如何提高能量转换效率,重要课题是如何实现大气压辉光放电∞棚;另一个研究前沿是中的斑图动力学∽T贒工业应用当中,几乎所有的反应动力学过程都发生在微放电通道内。因此需要对诺缣匦浴⑽⒎诺缤ǖ酪约拔⒎诺缤ǖ乐湎嗷プ饔玫氖笨动力学过程进行研究,以提高所需反应产物的产额和转换效率。在斑图动力学方面,
詈曼詈曼曼詈詈作为一个新兴的研究系统而备受关注。斑图傅氖窃诳占浠蚴奔渖暇哂心持规律性的非均匀宏观结构,是由系统中微观参量之间以一定的方式相互作用而导致的宏观量有序分布的状态,是由于体系内部决定的、自发的对称性破缺引起体系本