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介质阻挡放电小点连线超四边形发光斑图的时空结构 被引量:2
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作者 董丽芳 冯建宇 +2 位作者 魏领燕 刘莹 牛雪姣 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第12期3747-3752,共6页
为了研究小点连线超四边形发光斑图的时空结构,进行了纯空气的介质阻挡放电实验,首次观察到了小点连线超四边形发光斑图。采用光电倍增管,对斑图不同位置放电丝的光信号进行采集,经分析可知:小点连线超四边形发光斑图是由3套不同的子结... 为了研究小点连线超四边形发光斑图的时空结构,进行了纯空气的介质阻挡放电实验,首次观察到了小点连线超四边形发光斑图。采用光电倍增管,对斑图不同位置放电丝的光信号进行采集,经分析可知:小点连线超四边形发光斑图是由3套不同的子结构相互嵌套组成。在每半个电压周期内放电顺序为:大点–小点–小点连线,并且小点及小点连线放电是随机的,放电均发生在电压的上升沿。通过高速照相机拍摄的瞬时照片可知:大点的放电时刻主要集中在第一个电流脉冲的前部;小点及小点连线在其之后,且连续半个电压周期内放电位置不重合,进一步证明了它们的放电随机,这与光信号的结果相符。对大点放电以后的电流脉冲进行积分,结果表明连续正、负半周期的电荷量大小相等、极性相反,对下一周期放电无影响。经分析可知介质板表面积累的壁电荷分布对小点连线超四边形发光斑图的形成及其时空动力学行为具有重要影响。 展开更多
关键词 介质阻挡放电 小点连线超四边形发光斑图 光电倍增管 高速照相机 时空结构 子结构 壁电荷
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介质阻挡放电三层放电气隙放电丝的光谱特性研究 被引量:3
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作者 冯建宇 董丽芳 +2 位作者 魏领燕 刘莹 牛雪姣 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期387-390,共4页
在空气与氩气组成的混合气体的介质阻挡放电实验中,采用发射光谱法,首次研究了放电气隙分别为:1,4和2mm三层放电气隙中的放电丝的光谱特性。这与以往的单层放电气隙或者是双层放电气隙中的放电丝在光谱特性方面有很大的不同。实验通过... 在空气与氩气组成的混合气体的介质阻挡放电实验中,采用发射光谱法,首次研究了放电气隙分别为:1,4和2mm三层放电气隙中的放电丝的光谱特性。这与以往的单层放电气隙或者是双层放电气隙中的放电丝在光谱特性方面有很大的不同。实验通过采集氮分子第二正带系(C^3Π_u→B^3Π_g)谱线,计算出不同放电气隙中的放电丝的分子振动温度。利用氮分子离子391.4nm谱线强度与氮分子394.1nm谱线的强度之比得到不同放电气隙中放电丝的电子平均能量。增加氩气在混合气体中的比例,得到分子振动温度及电子平均能量随着氩气含量增加的变化趋势。实验结果表明:在同一氩气含量下,分子振动温度从小到大的顺序为:2mm放电气隙,1mm放电气隙,4mm放电气隙。电子平均能量从小到大的顺序为:4mm放电气隙,2mm放电气隙,1mm放电气隙。三层放电气隙中放电丝的分子振动温度及电子平均能量均随着氩气含量的增加而减小。 展开更多
关键词 介质阻挡放电 分子振动温度 电子平均能量
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自组织等离子体光子晶体的光谱研究 被引量:4
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作者 冯建宇 董丽芳 魏领燕 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期328-332,共5页
利用双水电极介质阻挡放电装置,在空气和氩气组成的混合气体气体放电中,观察到了一种由放电丝自组织而形成的等离子体光子晶体。该晶体的结构由多个四边形的晶胞构成。每个晶胞由中心点、交叉点及连线组成,分别对应细等离子体柱、粗等... 利用双水电极介质阻挡放电装置,在空气和氩气组成的混合气体气体放电中,观察到了一种由放电丝自组织而形成的等离子体光子晶体。该晶体的结构由多个四边形的晶胞构成。每个晶胞由中心点、交叉点及连线组成,分别对应细等离子体柱、粗等离子体柱和片状等离子体。利用发射光谱法,研究了处于不同位置的等离子体状态,以及等离子体参量随着氩气含量的变化趋势。通过采集氮分子(N2)第二正带系(C3Πu→B3Πg)发射谱线,分别计算出了不同位置的等离子体的分子振动温度。通过氩原子696.57 nm(2P2→1S5)谱线的展宽,研究了不同位置的电子密度。实验结果表明:不同位置的等离子体具有不同的分子振动温度和电子密度。即他们所处的等离子体状态是不同的。在相同的氩气含量下,粗等离子体柱、细等离子体柱和片状等离子体的分子振动温度依次增高,且均随着氩气含量的增加而下降。在相同的氩气含量下,粗等离子体柱、细等离子体柱,片状等离子体的电子密度依次减小,且随着氩气含量的增加而下降。因为等离子体电子密度不同,对光的折射率是不同的,因此在该晶体结构中,粗等离子体柱、细等离子体柱,片状等离子体具有的折射率是不同的,他们与周围未放电的区域自组织形成了结构比较复杂的等离子体光子晶体。 展开更多
关键词 等离子体光子晶体 介质阻挡放电 发射光谱 等离子体参量
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不同结构六边形斑图演化过程光谱特性 被引量:1
4
作者 冯建宇 董丽芳 +3 位作者 魏领燕 郝芳 杜天 崔义乾 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第9期1076-1081,共6页
采用发射光谱法,研究了水电极介质阻挡放电中具有相同对称性的3种不同结构的六边形斑图演化过程的光谱特性。实验结果表明,随着外加电压的增加,放电首先形成六边形点阵斑图,然后是空心六边形斑图,最后是蜂窝六边形斑图。利用氩原子696.5... 采用发射光谱法,研究了水电极介质阻挡放电中具有相同对称性的3种不同结构的六边形斑图演化过程的光谱特性。实验结果表明,随着外加电压的增加,放电首先形成六边形点阵斑图,然后是空心六边形斑图,最后是蜂窝六边形斑图。利用氩原子696.5 nm(2P_2→1S_5)谱线的展宽、氩原子763.2 nm(2P_6→1S_5)与772.1 nm(2P_2→1S_3)两条谱线强度比法和氮分子第二正带系(C^3Π_u→B^3Π_g)的发射谱线,研究上述3种斑图的电子密度、电子激发温度及分子振动温度。结果发现,随着外加电压的升高,六边形点阵斑图、空心六边形斑图和蜂窝六边形斑图的电子密度逐渐减小,而电子激发温度和分子振动温度逐渐增加。等离子体状态的改变直接影响着斑图的自组织。 展开更多
关键词 介质阻挡放电 斑图 发射光谱 电子密度 电子激发温度 分子振动温度
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亮暗点蜂窝斑图中等离子参量的光谱测量 被引量:1
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作者 王谦 张浩 +2 位作者 董丽芳 冯建宇 魏领燕 《河北大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2016年第1期17-20,共4页
在纯空气或者空气-氩气混合气体介质阻挡放电装置中,观察到由中心点、顶点和连线组成的亮暗点蜂窝斑图.3套结构呈现出了不同的亮暗状态,表明它们的等离子状态和参数可能不同.本工作利用发射光谱法,研究了其分子振动温度和转动温度随氩... 在纯空气或者空气-氩气混合气体介质阻挡放电装置中,观察到由中心点、顶点和连线组成的亮暗点蜂窝斑图.3套结构呈现出了不同的亮暗状态,表明它们的等离子状态和参数可能不同.本工作利用发射光谱法,研究了其分子振动温度和转动温度随氩气体积分数的变化情况.结果表明:在同一条件下,分子振动温度由低到高依次为中心点、顶点、连线,而转动温度则几乎相同.随着氩气体积分数的增加,3套结构的分子振动温度都呈下降趋势,转动温度则变化不大. 展开更多
关键词 介质阻挡放电 亮暗点蜂窝斑图 分子振动温度 分子转动温度
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六边形晕斑图等离子体参数的光谱测量
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作者 冯建宇 董丽芳 +3 位作者 魏领燕 付宏艳 刘莹 牛雪姣 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期1877-1881,共5页
在空气与氩气按比例混合组成的气体放电中,研究了由中心点和六边形晕组成的六边形晕斑图。从照片中观察六边形晕斑图结构,发现中心点和六边形晕的亮度有明显的差异,说明中心点和六边形晕可能处的等离子体状态不同。利用发射光谱法,详细... 在空气与氩气按比例混合组成的气体放电中,研究了由中心点和六边形晕组成的六边形晕斑图。从照片中观察六边形晕斑图结构,发现中心点和六边形晕的亮度有明显的差异,说明中心点和六边形晕可能处的等离子体状态不同。利用发射光谱法,详细研究了该六边形晕斑图结构的中心点和六边形晕的等离子体参数随压强的变化关系。实验根据氮分子第二正带系(C^3Π_u→B^3Π_g)谱线计算了中心点和六边形晕的分子振动温度;通过氮分子离子(391.4nm)与氮分子(394.1nm)谱线强度比,反映中心点和六边形晕的电子平均能量;利用氩原子696.5nm(2P_2→1S_5)谱线的展宽,研究了电子密度。实验结果表明:六边形晕斑图主要范围是氩气含量从60%~75%、压强从30~46kPa。在相同的压强条件下,六边形晕比中心点的分子振动温度、电子平均能量均要高。随着压强从30kPa逐渐升高到46kPa,中心点和六边形晕的分子振动温度、电子平均能量是逐渐增大的。在相同的压强条件下,六边形晕比中心点的谱线展宽要大,且随着压强的升高而增加,表明电子密度随着压强的增大而升高。六边形晕和中心点的等离子体的状态不同,说明二者放电机制上的差异。进一步采用高速照相机对斑图的电流脉冲进行分脉冲瞬时拍摄,发现中心点是由先放电的体放电形成,而六边形晕是由放电晚于体放电的沿面放电形成。 展开更多
关键词 介质阻挡放电 六边形晕斑图 分子振动温度 电子平均能量 电子密度 高速照相机
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介质阻挡放电中两种亮暗点菱形斑图的光谱研究
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作者 王浩 董丽芳 +1 位作者 高星 魏领燕 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2017年第9期2698-2702,共5页
空气和氩气混合气体的双水电极介质阻挡放电装置中,在电压升高过程中首次发现了两种由亮点和暗点组成的亮暗点菱形斑图。通过观察斑图照片可以发现:第一种菱形斑图(菱形斑图Ⅰ)中的暗点处于由亮点组成的菱形单元的中心;第二种菱形斑图(... 空气和氩气混合气体的双水电极介质阻挡放电装置中,在电压升高过程中首次发现了两种由亮点和暗点组成的亮暗点菱形斑图。通过观察斑图照片可以发现:第一种菱形斑图(菱形斑图Ⅰ)中的暗点处于由亮点组成的菱形单元的中心;第二种菱形斑图(菱形斑图Ⅱ)中的暗点恰好处于周围其他三个亮点的中心位置。利用发射光谱法,通过采集氮分子(N_2)第二正带系(C^3Π_u→B^3Π_g)发射谱线和氩原子696.54nm(2P_2→1S_5)谱线的展宽,研究了两种菱形斑图中亮点和暗点的分子振动温度和电子密度。实验发现:两种菱形斑图中暗点的分子振动温度均高于亮点,相对菱形斑图Ⅰ来说,菱形斑图Ⅱ中的亮点和暗点的分子振动温度均升高;而菱形斑图Ⅰ中暗点的电子密度低于亮点,菱形斑图Ⅱ中亮点和暗点的电子密度却几乎相等。两种菱形斑图中电子密度表现出不同的变化趋势,且在菱形斑图Ⅱ中表现出的规律尤为特殊,因而采用高速录像机对菱形斑图Ⅱ进行短曝光拍摄观察斑图中亮点和暗点的成分,发现暗点是体放电和沿面放电共存的状态。进一步研究从菱形斑图Ⅰ到菱形斑图Ⅱ的演化过程中三种斑图中亮点的电子密度,结果发现:演化中间过程的斑图中的亮点的电子密度最大,菱形斑图Ⅱ中亮点的电子密度最低。实验结果对于研究斑图的自组织形成过程具有参考作用。 展开更多
关键词 介质阻挡放电 斑图 分子振动温度 电子密度
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