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介质阻挡放电点燃大气压直流均匀放电的光谱研究 被引量：2
1
作者 李雪辰 吴凯玥 +2 位作者 贾鹏英 鲍文婷 狄聪 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期722-726,共5页
由于大气压均匀放电等离子体在工业领域具有广泛的应用前景,为了获得大尺寸的大气压均匀等离子体,采用氩气作为工作气体,在大气压空气环境中利用同轴介质阻挡放电点燃了针-板电极间的大气隙(气隙宽度达到5cm)直流均匀放电。研究发现,同... 由于大气压均匀放电等离子体在工业领域具有广泛的应用前景,为了获得大尺寸的大气压均匀等离子体,采用氩气作为工作气体,在大气压空气环境中利用同轴介质阻挡放电点燃了针-板电极间的大气隙(气隙宽度达到5cm)直流均匀放电。研究发现,同轴介质阻挡放电能够有效降低针-板电极间的击穿电压。该均匀放电由等离子体柱、等离子体羽、阴极暗区和阴极辉区组成。其中等离子体柱和阴极辉区都是连续放电。而等离子体羽不同位置的放电是不同时的。事实上,等离子体羽放电是由从阴极向着等离子体柱移动的发光光层(即等离子体子弹)叠加而成。利用电学方法测量了放电的伏安特性曲线,发现其与低气压正常辉光放电类似,均具有负斜率。采集了放电的发射光谱,发现存在N2第二正带系、氩原子和氧原子谱线。通过Boltzmann plot方法对放电等离子体电子激发温度进行了空间分辨测量,发现等离子体柱的电子激发温度比等离子体羽的电子激发温度低。通过分析放电机制,对以上现象进行了定性解释。这些研究结果对大气压均匀放电等离子体源的研制和工业应用具有重要意义。 展开更多
关键词 大气压均匀放电 等离子体柱 等离子体羽 电子激发温度
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空心针-板电极中较大体积的大气压均匀放电 被引量：1
2
作者 李雪辰 狄聪 +1 位作者 贾鹏英 尹增谦 《中国科学：物理学、力学、天文学》 CSCD 北大核心 2014年第9期913-920,共8页
利用空心针-板电极装置,在大气压空气中产生了直流激励的均匀氩气等离子体羽.电学和光学测量结果表明,虽然采用直流电源驱动,但放电为周期性的脉冲.每个脉冲对应一个等离子体子弹从空心针向着阴极的传播过程.对放电特性随放电电压、电... 利用空心针-板电极装置,在大气压空气中产生了直流激励的均匀氩气等离子体羽.电学和光学测量结果表明,虽然采用直流电源驱动,但放电为周期性的脉冲.每个脉冲对应一个等离子体子弹从空心针向着阴极的传播过程.对放电特性随放电电压、电极间距和氩气流量的变化关系进行了研究.发现放电频率随电压的升高而增大,随距离和氩气流量的减小而增大.以直流空心针-板电极作为放电单元构成阵列,得到了较大体积的大气压均匀放电. 展开更多
关键词 大气压均匀放电 空心针-板电极 放电脉冲 脉冲频率
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大气压氩气介质阻挡均匀放电的数值模拟
3
作者 刘富成 王晓菲 《河北大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2014年第4期363-367,共5页
通过建立一个自洽的一维等离子体流体模型,数值模拟了大气压下氩气介质阻挡均匀放电的放电过程,得到了各种等离子体参量在放电过程中的时空分布,研究了驱动频率对放电特性以及放电模式的影响.计算结果表明:随着驱动频率的增加,放电电流... 通过建立一个自洽的一维等离子体流体模型,数值模拟了大气压下氩气介质阻挡均匀放电的放电过程,得到了各种等离子体参量在放电过程中的时空分布,研究了驱动频率对放电特性以及放电模式的影响.计算结果表明:随着驱动频率的增加,放电电流密度以及空间电荷密度不断增加,气隙电压在放电前后的变化量也随之增大,均匀放电模式从典型的大气压汤森放电(APTD)模式逐渐过渡到大气压辉光放电(APGD)模式.驱动电压的增长率以及空间剩余电荷是造成放电模式转变的主要因素. 展开更多
关键词 介质阻挡放电 大气压均匀放电 流体模型
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大气压均匀介质阻挡放电的应用进展
4
作者 王子卿 樊楠 《科技视界》 2018年第7期132-133,共2页
本文首先对大气压均匀放电的产生方法进行了分析,主要是从放电属性、放电结构、放电激励源等方面进行分类与归纳,并从激励电源因素、电极结构与电介质因素以及其它外部因素三个方面对大气压均匀介质阻挡放电的研究现状进行了综述。最后... 本文首先对大气压均匀放电的产生方法进行了分析,主要是从放电属性、放电结构、放电激励源等方面进行分类与归纳,并从激励电源因素、电极结构与电介质因素以及其它外部因素三个方面对大气压均匀介质阻挡放电的研究现状进行了综述。最后,详细分析和探讨了在诊断技术、反应器参数优化、功率密度问题以及其它等方面存在的问题与难点。 展开更多
关键词 大气压均匀放电 诊断技术 功率密度
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大气压刷形等离子体羽的放电特性 被引量：4
5
作者 李雪辰 鲍文婷 +1 位作者 贾鹏英 刘润甫 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期166-172,共7页
为了研究大气压刷形等离子体羽的放电特性,利用针-针直流放电系统,通过氩气的流动,在大气压空气中获得了稳定的较大体积的刷形等离子体羽,发现等离子体羽长度随电源输出功率的增大而增大。通过研究不同电源输出功率下放电电压、放电电... 为了研究大气压刷形等离子体羽的放电特性,利用针-针直流放电系统,通过氩气的流动,在大气压空气中获得了稳定的较大体积的刷形等离子体羽,发现等离子体羽长度随电源输出功率的增大而增大。通过研究不同电源输出功率下放电电压、放电电流和发光信号相对光强的时间演化,发现了放电存在自脉冲现象,且自脉冲频率随电源输出功率增大而减小,随气体体积流量增大而增大。通过对等离子体羽发光信号进行空间分辨测量,研究了自脉冲形成机制,发现电压达到击穿电压后放电首先在电极间产生,随后电极间的等离子体沿着气流移动,且随移动距离增加而衰减,因此刷形等离子体羽即为吹出喷嘴后衰减中的等离子体。采用光谱学方法,对分子转动温度、振动温度和谱线相对光强比(I391.4/I337.1)进行了空间分辨测量,发现这些参数均沿气流方向降低。 展开更多
关键词 大气压均匀放电 等离子体羽 自脉冲 转动温度 振动温度 谱线相对光强比
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直流激励的大气压氩气喷枪的光谱研究
6
作者 李雪辰 狄聪 +2 位作者 鲍文婷 张春艳 李霁媛 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期934-938,共5页
利用正高压驱动空心针-板喷枪装置,通入工作气体氩气,在大气压空气中产生了均匀稳定的喇叭状等离子体羽。电学和光学测量结果表明,放电虽然是在直流电源驱动下工作,但放电为周期性的脉冲。通过对等离子体羽发光信号进行空间分辨测量,研... 利用正高压驱动空心针-板喷枪装置,通入工作气体氩气,在大气压空气中产生了均匀稳定的喇叭状等离子体羽。电学和光学测量结果表明,放电虽然是在直流电源驱动下工作,但放电为周期性的脉冲。通过对等离子体羽发光信号进行空间分辨测量,研究了脉冲的形成机理,发现除针尖附近的电晕放电外,等离子体羽是以正流光(等离子体子弹)从针尖向着接地电极方向传播的。采用光谱学方法,对电子激发温度随电压的变化及其空间分布进行了测量。结果表明,电子激发温度(约为3eV)随电压的增大而升高,在一定电压下,电子激发温度沿气流方向也在升高。 展开更多
关键词 大气压均匀放电 空心针-板电极 放电脉冲 电子激发温度
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大气压等离子体针产生空气均匀放电特性研究 被引量：8
7
作者 李雪辰 袁宁 +2 位作者 贾鹏英 常媛媛 嵇亚飞 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2011年第12期368-375,共8页
大气压空气放电由于脱离了真空装置,易于实现流水线生产,因而在工业上具有广泛的应用.采用等离子体针装置在空气中产生了稳定的大气压均匀放电.利用光谱法对等离子体的相关参数进行了空间分辨率测量,并通过光学方法对放电机理进行了研究... 大气压空气放电由于脱离了真空装置,易于实现流水线生产,因而在工业上具有广泛的应用.采用等离子体针装置在空气中产生了稳定的大气压均匀放电.利用光谱法对等离子体的相关参数进行了空间分辨率测量,并通过光学方法对放电机理进行了研究.结果表明,等离子体针产生的放电存在电晕放电和等离子体羽放电两种模式.在稳定的等离子体羽放电模式中,发光分为强光区和弱光区.弱光区放电的发展速度远大于强光区的发展速度,电子能量和电子密度均是弱光区比强光区大.对均匀放电的气体温度和振动温度的研究表明,强光区放电遵循汤生击穿机理而弱光区为流光放电.这些结果对大气压空气放电的工业应用具有重要意义. 展开更多
关键词 大气压均匀放电 等离子体针 发射光谱 放电机理
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介质阻挡均匀大气压氮气放电特性研究 被引量：14
8
作者 王艳辉 王德真 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2006年第11期5923-5929,共7页
基于一维流体力学模型,对介质阻挡均匀大气压氮气放电特性进行了数值计算研究.模型中考虑了氮气中主要的电离、激发过程,所包含的粒子种类为e,N2,N2+,N4+,N2(a1∑u-),N2(A3∑u+).模拟结果显示,氮中的放电具有低气压下汤生放电的特性.放... 基于一维流体力学模型,对介质阻挡均匀大气压氮气放电特性进行了数值计算研究.模型中考虑了氮气中主要的电离、激发过程,所包含的粒子种类为e,N2,N2+,N4+,N2(a1∑u-),N2(A3∑u+).模拟结果显示,氮中的放电具有低气压下汤生放电的特性.放电电流幅度较小,放电过程中气体电压变化缓慢,电子密度远低于离子密度,而且最大值出现在阳极,电子不能在放电间隙中被俘获,不存在中性等离子体区,气体中的电场趋于线性变化.亚稳态N2(A3∑u+)和N2(a1∑u+)在整个放电空间都具有非常高的密度,比电子密度高三个量级以上,亚稳态密度的最大值出现在阳极,这样的分布决定了放电的空间结构.放电所需的种子电子主要由亚稳态之间潘宁电离提供,这种机理使放电的电离水平较低,导致氮气中的放电只能是汤生放电.随着放电参数的变化,多电流峰放电也可在氮气中获得. 展开更多
关键词 大气压均匀放电 介质阻挡放电 数值模拟 氮气
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介质阻挡均匀大气压辉光放电数值模拟研究 被引量：39
9
作者 王艳辉 王德真 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2003年第7期1694-1700,共7页
通过数值求解一维电子、离子连续性方程和动量方程 ,以及电流连续性方程 ,计算了氦气介质阻挡大气压辉光放电电子、离子密度和电场在放电空间的时空分布 ,以及放电电流密度和绝缘介质板充电电荷密度随时间的变化 .分析讨论所加电压频率... 通过数值求解一维电子、离子连续性方程和动量方程 ,以及电流连续性方程 ,计算了氦气介质阻挡大气压辉光放电电子、离子密度和电场在放电空间的时空分布 ,以及放电电流密度和绝缘介质板充电电荷密度随时间的变化 .分析讨论所加电压频率、幅值及介质板性质等对均匀大气压辉光放电性质的影响 .当外加电压频率足够高时 ,大量离子被俘获在放电空间 ,空间电荷场又引起足够多的电子滞留在放电空间 .这些种子电子使得在大气压下发生汤森放电 ,放电空间结构类似于低气压辉光放电 ,即存在明显的阴极位降区、负辉区、法拉第暗区和等离子体正柱区等 .所加电压幅值减小 ,放电电流减小 .绝缘介质层的二次电子发射 ,使放电电流增大 .而介质层越厚 ,放电电流越小 ;介电常数越小 。 展开更多
关键词 均匀大气压辉光放电 数值模拟 介质阻挡 等离子体
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直流驱动氩气等离子体刷的放电特性研究 被引量：3
10
作者 李雪辰 李霁媛 张春艳 《中国科学：物理学、力学、天文学》 CSCD 北大核心 2015年第9期50-57,共8页
采用线-板放电装置,通过氩气的流动,在直流电压驱动下产生了大面积的大气压均匀刷形等离子体羽,并利用光学方法对其放电特性进行了研究.结果表明,虽然外加电压是直流形式,但放电电流和放电发光是周期性的脉冲信号.利用光电倍增管测量了... 采用线-板放电装置,通过氩气的流动,在直流电压驱动下产生了大面积的大气压均匀刷形等离子体羽,并利用光学方法对其放电特性进行了研究.结果表明,虽然外加电压是直流形式,但放电电流和放电发光是周期性的脉冲信号.利用光电倍增管测量了光脉冲的频率,发现放电频率随着电压或气流的增加而增大.对等离子体羽的发光信号沿着线电极方向和沿着气流方向分别进行了空间分辨测量,发现刷型等离子体羽由微放电构成.微放电沿着线电极方向在时间上是随机出现的,而沿着气流方向以"等离子体子弹"传播.利用光谱仪测量了放电的发射光谱,并且通过发射光谱计算了分子振动温度.研究发现,分子振动温度随着电压增加而增加,随着气流的增加而减小. 展开更多
关键词 等离子体羽 大气压均匀放电 空间分辨测量 等离子体子弹 放电频率
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