基于OH基团二级光谱的氩大气压等离子体射流温度诊断 被引量：9

1

作者 常正实 邵先军 张冠军 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第7期1736-1741,共6页

为了应用OH基团的二级光谱来诊断大气压等离子体射流(APPJs)的温度,首先采用线性场电极结构产生了氩大气压等离子体射流,利用增强型电荷耦合器件(ICCD)和三光栅光谱仪,拍摄了200～900nm波长范围内氩APPJs的光谱,并对光谱进行了辨认及分... 为了应用OH基团的二级光谱来诊断大气压等离子体射流(APPJs)的温度,首先采用线性场电极结构产生了氩大气压等离子体射流,利用增强型电荷耦合器件(ICCD)和三光栅光谱仪,拍摄了200～900nm波长范围内氩APPJs的光谱,并对光谱进行了辨认及分析,结果表明,除了氩原子的2p-1s(帕邢符号)跃迁谱线外,还存在一些分子基团的一级和二级光栅光谱,且其二级光谱的分辨率远高于一级光谱,其中OH(其相应跃迁为A2∑+→X2П)自由基尤为明显。然后选择OH(A2∑+→X2П)自由基的二级光谱诊断了OH自由基的转动温度(近似为等离子体射流的温度),并探讨了该温度随外施电压幅值、气体体积流量的变化,结果表明,在其他实验条件(如管径、电极间距和电极宽度)给定的情况下,氩APPJs的温度随外施电压幅值和气体体积流量的增大而都呈现先下降后上升的趋势,当外施电压幅值为10kV、气体体积流量为4L/min时,温度达到最小值348K。上述结果将为氩AP-PJs的参数调节及应用提供重要的帮助。 展开更多

关键词 线性场电极结构 大气压等离子体射流(APPJs) 等离子体光谱 二级光栅光谱 转动温度 等离子 体温度

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电源形式对大气压等离子体射流和染污硅橡胶憎水性增强效果的影响 被引量：6

2

作者 张若兵 陈致远 +1 位作者 李爽 罗刚 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期1507-1512,共6页

近年来大气压等离子体射流（APPJs）被广泛应用于材料与生物领域。为了研究电源形式对等离子体射流特性及其处理效果的影响,通过自制的高频高压脉冲电源产生等离子体射流,在相同条件下与交流电源所产生的等离子体射流进行对比,研究了2... 近年来大气压等离子体射流（APPJs）被广泛应用于材料与生物领域。为了研究电源形式对等离子体射流特性及其处理效果的影响,通过自制的高频高压脉冲电源产生等离子体射流,在相同条件下与交流电源所产生的等离子体射流进行对比,研究了2者在电流、形状、温度、发射光谱等方面的差异;利用等离子体射流处理染污高温硫化（HTV）硅橡胶表面,研究了它对染污硅橡胶表面憎水性恢复速率的影响。研究表明：在相同电压幅值与电源频率的情况下,相比于交流电源,脉冲电源产生的等离子体射流拥有约1.4倍的长度、近50倍的电流峰值和约2倍的发射光谱相对光强,同时产生的热量更少;处理效果上,脉冲电源产生的等离子体射流能在更短的时间内使染污硅橡胶表面恢复憎水性。由此可见,在相同条件下,脉冲电源产生的等离子体射流相比交流电源产生的等离子体射流拥有更好的特性和处理效果。 展开更多

关键词 大气压等离子体射流 脉冲电源 发射光谱 静态接触角 高温硫化 硅橡胶 憎水性

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基于锥形管的环-板电极结构大气压等离子体射流特性 被引量：5

3

作者 郝致远 高博 +2 位作者 吴波 汲胜昌 刘月 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第10期3098-3104,共7页

为了研究锥形管对Ar大气压等离子体射流的影响,在环–板电极结构的基础上,采用锥形石英玻璃管作为等离子体射流反应器,并引入了悬浮电极,对其进行了实验研究。通过大气压氩等离子体射流的电气特性的测量和光学特性的诊断,包括拍摄发光图... 为了研究锥形管对Ar大气压等离子体射流的影响,在环–板电极结构的基础上,采用锥形石英玻璃管作为等离子体射流反应器,并引入了悬浮电极,对其进行了实验研究。通过大气压氩等离子体射流的电气特性的测量和光学特性的诊断,包括拍摄发光图像,测量射流的电压–电流波形和发射光谱,然后计算获得平均放电功率和电子激发温度,研究了当采用不同形状的玻璃管时,Ar等离子体射流的放电特性和演变规律,并结合气体流场仿真与电场仿真对所得的实验结果进行了分析。结果表明:与传统的直管电极结构相比,引入悬浮电极的基于锥形管的环–板电极结构产生的等离子体射流的放电电流有效值、放电功率以及电子激发温度均有所提高;利用锥形管可以使管中Ar气流在出口处的流速更快,且速度分布更为均匀,使得Ar气流可以更为平稳的向前扩展;同时在管口附近形成Ar含量较大的气体氛围,更有利于放电的发展;在环板电极结构中引入悬浮电极,加强了高压电极与悬浮电极间的电场,更易使流过电场中的气体电离,并且使能量集中在射流产生通道,提高了能量利用率。 展开更多

关键词 Ar等离子体 大气压等离子体射流 放电特性 锥形石英玻璃管 悬浮电极 电极结构

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Ar/H_2O大气压等离子体射流放电特性 被引量：5

4

作者 刘源 方志 杨静茹 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第10期2592-2598,共7页

为了研究水蒸气体积分数对大气压等离子体射流放电机理及放电效率的影响，进而产生高活性低温等离子体并优化其效率。通过对大气压氩水等离子体射流的电压电流波形和Lissajous图形等电气特性的测量及发射光谱和发光图像等光学特性诊断... 为了研究水蒸气体积分数对大气压等离子体射流放电机理及放电效率的影响，进而产生高活性低温等离子体并优化其效率。通过对大气压氩水等离子体射流的电压电流波形和Lissajous图形等电气特性的测量及发射光谱和发光图像等光学特性诊断，研究了不同水蒸气体积分数时，等离子体射流的放电特性。通过计算放电功率、传输电荷量、电子激发温度、分子振动温度和分子转动温度等主要放电参量，研究了它们随水蒸气体积分数的变化趋势，并结合放电机理对所得实验结果进行分析。结果表明，Ar／H2O等离子体射流除了产生N2和Ar。还有OH和O，气体温度在525～720K之间变化，为典型的低温等离子体；随着水蒸气体积分数的增加，等离子体习习喷出管口的长度减小，放电功率减小，发光强度减弱，转动温度和振动温度增加；相同功率下，水蒸气体积分数为0．5％时，产生的OH达到最大。 展开更多

关键词 大气压等离子体射流 放电特性 放电参量 水蒸气体积分数

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大气压等离子体射流改性船体钢表面亲水性研究 被引量：11

5

作者 李洪霞 刘峰 +1 位作者 王佳 李相波 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期269-273,共5页

在室温下,采用大气压等离子体射流对船体钢进行表面改性,通过水接触角测量、扫描电镜、X射线光电子能谱等分析测试方法研究了等离子体射流处理前后船体钢表面润湿性、表面形貌及化学特性的变化。研究结果表明,船体钢经大气压空气等离子... 在室温下,采用大气压等离子体射流对船体钢进行表面改性,通过水接触角测量、扫描电镜、X射线光电子能谱等分析测试方法研究了等离子体射流处理前后船体钢表面润湿性、表面形貌及化学特性的变化。研究结果表明,船体钢经大气压空气等离子体射流处理后在其表面引入了大量含氧基团,处理2s表面的水接触角就可以降到30°以下;处理后材料表面的亲水性受处理时间及放电电流的影响且在空气中放置时会出现老化效应,处理时间越长,老化效应越弱。 展开更多

关键词 大气压等离子体射流 表面改性 亲水性 老化效应

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大气压等离子体射流灭菌的研究进展 被引量：9

6

作者 谢静 郝小龙 +1 位作者 顾雨辰 朱柏霖 《安全与环境工程》 CAS 北大核心 2013年第6期49-53,共5页

大气压等离子体射流是一种新兴的灭菌技术,其在大气压下产生,射流气体温度低、化学活性高,具有快速、安全、有效地杀灭微生物的特点,在生物医学、环境卫生等多领域具有广泛的应用前景。本文综述了大气压等离子体射流灭菌的作用机理、影... 大气压等离子体射流是一种新兴的灭菌技术,其在大气压下产生,射流气体温度低、化学活性高,具有快速、安全、有效地杀灭微生物的特点,在生物医学、环境卫生等多领域具有广泛的应用前景。本文综述了大气压等离子体射流灭菌的作用机理、影响因素及其在生物医学和环境卫生等方面的应用现状,并展望了该技术未来的发展方向。 展开更多

关键词 大气压等离子体射流 等离子体 灭菌技术

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大气压等离子体射流在环境领域的应用进展 被引量：3

7

作者 郝小龙 石朝阳 张一波 《环境工程技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期1415-1424,共10页

大气压等离子体射流(APPJ)是一种新兴的大气压等离子体放电技术,其在大气压下产生,具有放电温度和激发电压低、放电装置灵活、操作简便安全等优点,能够在大气环境中产生,在生物医学、环境卫生、材料改性等多领域具有广泛的应用前景。概... 大气压等离子体射流(APPJ)是一种新兴的大气压等离子体放电技术,其在大气压下产生,具有放电温度和激发电压低、放电装置灵活、操作简便安全等优点,能够在大气环境中产生,在生物医学、环境卫生、材料改性等多领域具有广泛的应用前景。概述了近年来国内外APPJ在环境卫生和环境污染治理等环境领域,特别是环境灭菌、环境污染物去除和环境藻类治理等方面的应用;阐述了APPJ的射流装置与处理方式、效果和机理;基于研究现状,探讨了APPJ在环境领域应用存在的问题与解决途径,主要包括其灭菌降解机理、试验规模放大、等离子体射流发生装置设计和等离子体射流电源研发;最后展望了该技术未来在环境领域应用的发展方向和趋势。 展开更多

关键词 大气压等离子体射流(APPJ) 环境灭菌消毒 污染物去除 湖泊藻类去除 环境应用

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大气压等离子体射流Cu表面改性抑制微放电 被引量：10

8

作者 崔超超 章程 +3 位作者 任成燕 高远 陈根永 邵涛 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第5期1553-1561,共9页

导体微缺陷的存在会导致局部电场畸变,产生的微放电严重影响输电设备的绝缘安全。探索了一种使用等离子体表面改性技术,通过在导体表面沉积薄膜来抑制局部微放电的方法。利用高频高压电源激励的大气压低温等离子体射流对金属Cu表面进行... 导体微缺陷的存在会导致局部电场畸变,产生的微放电严重影响输电设备的绝缘安全。探索了一种使用等离子体表面改性技术,通过在导体表面沉积薄膜来抑制局部微放电的方法。利用高频高压电源激励的大气压低温等离子体射流对金属Cu表面进行改性,使用四氯化钛作为钛源在Cu表面进行化学气相沉积TiO_2薄膜。探讨了改性过程中空气的加入和基板温度对放电特性及沉积薄膜质量的影响。实验结果表明,加入空气后,正半周期放电电流从一个脉冲变为两个脉冲,且电流幅值变小;通入40sccm空气,且基底加热至100℃为最优处理条件,此时沉积得到的薄膜Ti元素和O元素含量最高,分别为18.6%和43.5%,薄膜表面微观结构更均匀,结合更紧密,沉积2min时,薄膜厚度达到349 nm。薄膜功函数测试表明,沉积后Cu表面功函数有所提升,从未处理的4.65eV,提高至平均4.87eV。缺陷处电场分布模拟实验结果显示,沉积薄膜后,缺陷处的最大场强由未处理时的1.4×10~6 V/m降为9.89×10~5 V/m,对电场畸变情况有一定的改善作用。 展开更多

关键词 大气压等离子体射流 表面改性 四氯化钛 二氧化钛薄膜 微放电

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Ar/O_2和Ar/H_2O中大气压等离子体射流放电特性的比较 被引量：35

9

作者 周亦骁 方志 邵涛 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第11期229-238,共10页

为了比较大气压下Ar/O2和Ar/H2O等离子体射流放电特性的区别,混入相同含量的O2和H2O,通过测量电压电流波形,Lissajous图形,发光图像,发射光谱等放电特性,研究了两种气体工作时,等离子体射流的放电特性和演变规律。计算放电功率、传输电... 为了比较大气压下Ar/O2和Ar/H2O等离子体射流放电特性的区别,混入相同含量的O2和H2O,通过测量电压电流波形,Lissajous图形,发光图像,发射光谱等放电特性,研究了两种气体工作时,等离子体射流的放电特性和演变规律。计算放电功率、传输电荷、电子激发温度、分子振动温度、分子转动温度等主要放电参量后,研究了它们随外加电压幅值的变化趋势,并就趋势图和实验结果做机理分析和讨论。研究结果表明,两种气体下等离子体射流的放电形式为电晕放电、DBD以及射流形成等三个阶段,随着电压的增加,两种气体的射流长度不断增加。两种气体的发射光谱图中,产生的主要发光粒子均为OH、Ar、N2和O,气体温度在300~650K范围内,属于低温等离子体。在外加电压幅值为7~9.5k V范围内,Ar/H2O等离子体射流光谱强度要强于氩氧,通过对电子激发温度和分子转动温度的计算,发现Ar/O2和Ar/H2O的电子温度相差不大,但是Ar/H2O有更低的气体温度,更有利于处理热敏感材料。 展开更多

关键词 大气压等离子体射流(APPJ) 放电特性 放电参量 混合气体 发射光谱

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超细Ar/O_2大气压等离子体射流选择性去除聚氯代对二甲苯薄膜（英文） 被引量：3

10

作者 郭红磊 刘景全 +2 位作者 陈翔 杨斌 杨春生 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期79-83,共5页

介绍了一种在大气压环境下产生超细Ar/O2等离子体射流的装置。为了降低等离子体射流的尺寸,一种特制的玻璃微针被用于制作等离子体射流源。当施加在电极上的电压为4.0kV时,该装置能产生基本均匀和稳定等离子体射流,且等离子体射流的线... 介绍了一种在大气压环境下产生超细Ar/O2等离子体射流的装置。为了降低等离子体射流的尺寸,一种特制的玻璃微针被用于制作等离子体射流源。当施加在电极上的电压为4.0kV时,该装置能产生基本均匀和稳定等离子体射流,且等离子体射流的线宽仅有几μm。此外,探究了该超细等离子体射流选择性去除聚氯代对二甲苯薄膜的可能性。实验结果表明,该超细Ar/O2等离子体射流能有效地选择性去除聚氯代对二甲苯薄膜,去除速率可达2.4μm/min。因此,这种超细Ar/O2大气压等离子体射流有可能用于材料的超细加工。 展开更多

关键词 大气压等离子体射流 微针 聚合物薄膜 选择性去除

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大气压等离子体射流引发液相OH与H_(2)O_(2)的研究 被引量：3

11

作者 奚文灏 兰彦 +2 位作者 沈洁 韩伟 程诚 《安徽大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2022年第3期3-13,共11页

大气压等离子体在生物医学领域有着巨大应用前景,等离子体引发的液相OH和H_(2)O_(2)具有重要的医学效应.明确等离子体工作参数与液相OH和H_(2)O_(2)生成之间的关系,进而实现液相OH和H_(2)O_(2)的调控,对于探明等离子体医学中关键作用机... 大气压等离子体在生物医学领域有着巨大应用前景,等离子体引发的液相OH和H_(2)O_(2)具有重要的医学效应.明确等离子体工作参数与液相OH和H_(2)O_(2)生成之间的关系,进而实现液相OH和H_(2)O_(2)的调控,对于探明等离子体医学中关键作用机制具有重要的意义.笔者利用微秒脉冲直流高压等离子体射流作用去离子水,通过发射光谱研究不同工作参数(工作电压、脉冲宽度、脉冲频率以及工作气体组分)下等离子体射流关键气相激发态粒子的变化规律;采用荧光探针结合酶标仪测量了不同工作参数(工作电压、脉冲宽度、脉冲频率以及工作气体组分)下等离子体射流引发的液相OH和H_(2)O_(2)的绝对含量,并分析了它们之间的差异.结果表明:等离子体引发的液相OH可能主要是由高能粒子与水面的水分子反应生成的,气相OH溶解到水中的部分不是液相OH的主要来源;而液相H_(2)O_(2)则主要是由气相OH复合生成气相H_(2)O_(2)再溶解到水中形成的. 展开更多

关键词 大气压等离子体射流 羟基自由基(OH) 过氧化氢(H_(2)O_(2)) 等离子体工作参数 发射光谱

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大气压等离子体射流气源组分研究进展 被引量：2

12

作者 范明阳 郝小龙 韩秀茹 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第12期4158-4164,共7页

大气压等离子体射流(APPJ)作为一个新型的大气压冷等离子体放电技术,其在大气压下产生,射流温度接近室温,化学活性高,在生物医学、材料化学和环境卫生等研究领域的应用成为研究热点。随着对大气压等离子体射流应用研究的不断深入,发现A... 大气压等离子体射流(APPJ)作为一个新型的大气压冷等离子体放电技术,其在大气压下产生,射流温度接近室温,化学活性高,在生物医学、材料化学和环境卫生等研究领域的应用成为研究热点。随着对大气压等离子体射流应用研究的不断深入,发现APPJ气源组分对其应用研究产生了很大的影响。APPJ气源组分会影响其放电特性、发射光谱和化学特性,其中APPJ中各种化学活性粒子在其应用研究中起到重要作用,APPJ气源成分主要影响化学活性粒子的种类与浓度,这些因素会影响APPJ技术成本和处理效率。因此,本文综述了在不同气源组分条件下大气压等离子体射流的放电特性、发射光谱和化学特性以及在微生物灭活、表面改性和表面清洁中的应用研究,分析总结了气源组分对APPJ应用方面的影响作用并展望了其研究前景。 展开更多

关键词 大气压等离子体射流 环境 气源组分 自由基 放电特性 发射光谱和化学特性 表面 应用研究

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同轴微波共振探针诊断大气压等离子体射流的仿真 被引量：1

13

作者 汪金凤 严威 +2 位作者 陆知遥 张弛 徐金洲 《东华大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2015年第1期125-129,共5页

介绍了一种用于诊断大气压等离子体射流的同轴微波共振探针,利用微波传输线理论分析了探针共振谱与等离子体参数之间的关系.通过仿真模拟得知,探针的共振频率不受等离子体参数的影响,其共振频率与在空气中的共振频率一致;共振半高宽与... 介绍了一种用于诊断大气压等离子体射流的同轴微波共振探针,利用微波传输线理论分析了探针共振谱与等离子体参数之间的关系.通过仿真模拟得知,探针的共振频率不受等离子体参数的影响,其共振频率与在空气中的共振频率一致;共振半高宽与等离子体的电子密度成正比,与电子温度成反比.根据分析与模拟结果,获得了一种诊断大气压等离子体射流的方法,研究同时表明,探针材料的电导率是产生误差的重要原因. 展开更多

关键词 大气压等离子体射流 同轴共振探针(CRP) 模拟

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大气压等离子体射流放电参数对沉积氧化钛薄膜特性的影响 被引量：1

14

作者 邓成志 韩若愚 +4 位作者 连秀云 冯娟 张天亮 李琛 欧阳吉庭 《石油学报（石油加工）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期1070-1081,共12页

大气压等离子体增强化学气相沉积(AP-PECVD)功能薄膜技术受到广泛的关注,但等离子体的作用机理仍有待进一步探讨。利用针-板电极大气压电晕Ar等离子体射流,在不同放电频率条件下,对单、双脉冲的放电参数及沉积TiO_(2)薄膜的性质进行比较... 大气压等离子体增强化学气相沉积(AP-PECVD)功能薄膜技术受到广泛的关注,但等离子体的作用机理仍有待进一步探讨。利用针-板电极大气压电晕Ar等离子体射流,在不同放电频率条件下,对单、双脉冲的放电参数及沉积TiO_(2)薄膜的性质进行比较,阐明了脉冲放电特性对等离子体参数和TiO_(2)薄膜生长的影响,进而推断AP-PECVD中等离子体的作用机理。结果表明:单个电压周期内,放电电流呈稳定的单脉冲或双脉冲,电晕等离子体射流区域呈均匀弥散分布,沉积的氧化钛薄膜均匀致密;其他条件相同的情况下,双脉冲放电极间平均耗散功率、等离子体气体温度大于单脉冲放电,并且等离子体区域发光显著增强,发射光谱计算得到大气压等离子体射流电子激发温度约8000 K,双脉冲等离子体射流电子温度略高于单脉冲等离子体射流。对于薄膜生长,双脉冲放电薄膜沉积速率比单脉冲放电大,沉积的薄膜更加致密,亲水性更强。由于等离子体参数上的差异,在钛酸异丙酯解离过程和TiO_(2)薄膜形成时的表面扩散过程中,双脉冲等离子体射流比单脉冲射流贡献更大,有利于快速沉积更致密、亲水性更高的氧化钛薄膜。 展开更多

关键词 大气压等离子体射流 多脉冲放电 TiO_(2)薄膜沉积 发射光谱法 电晕放电

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大气压冷等离子体射流表面微加工技术研究进展

15

作者 王涛 王紫婷 +3 位作者 徐学张 时礼平 李蒙 饶思贤 《中国表面工程》 北大核心 2025年第4期23-41,共19页

随着柔性电子、微机电系统以及集成电路的快速发展,材料表面微加工需求日益迫切。现有湿法工艺及基于半导体的表面微加工技术在加工效率和环保等方面存在诸多局限。大气压冷等离子体射流表面微加工技术具有绿色环保、成本低廉、温度低... 随着柔性电子、微机电系统以及集成电路的快速发展,材料表面微加工需求日益迫切。现有湿法工艺及基于半导体的表面微加工技术在加工效率和环保等方面存在诸多局限。大气压冷等离子体射流表面微加工技术具有绿色环保、成本低廉、温度低、纯干法、无机械接触、活性强等优点,可以实现材料表面局域改性、图形化刻蚀以及功能薄膜沉积等,在表面微加工方面应用潜力巨大,但是对大气压冷等离子体射流表面微加工的研究进展尚缺乏系统综述。总结和分析大气压冷等离子体射流产生方式及常用电极结构形式;重点阐述大气压冷等离子体射流材料表面微加工技术的研究现状;探讨等离子体射流表面微加工技术目前还存在的主要问题,并指出其未来发展方向,以期增进对大气压冷等离子体射流表面微加工新方法和新技术的认识,提升大气压冷等离子体射流在柔性电子、微机电系统以及集成电路等先进制造领域的应用水平。 展开更多

关键词 大气压等离子体射流 微加工 表面改性 刻蚀 薄膜沉积

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介质管介电常数对大气压Ar冷等离子体射流特性的影响

16

作者 姚廷昱 王硕 +2 位作者 田淼 刘富成 贺亚峰 《河北大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第3期247-253,共7页

通过二维流体模型,研究介质管的介电常数对大气压氩气冷等离子体射流放电性质的影响.结果表明,射流在介质管内外具有不同的放电性质.当射流在介质管内时,电离波沿着介质管内表面向管口传播,因而呈现环状结构,其传播速度先增加后减小.介... 通过二维流体模型,研究介质管的介电常数对大气压氩气冷等离子体射流放电性质的影响.结果表明,射流在介质管内外具有不同的放电性质.当射流在介质管内时,电离波沿着介质管内表面向管口传播,因而呈现环状结构,其传播速度先增加后减小.介电常数越大,环形结构的半径越小,电子密度越低,射流传播的速度也越小.当射流喷出管口后,射流的传播速度迅速提升,然后减小,介电常数越大,提升越快.随着射流的传播,环状结构不断收缩,最终消失.研究结果对大气压冷等离子体源的设计和优化具有一定的理论指导意义. 展开更多

关键词 大气压冷等离子体射流 介电常数 流体模型

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气体流速对大气压氩气等离子体射流影响的实验与仿真 被引量：20

17

作者 邵先军 张冠军 +3 位作者 詹江杨 李娅西 张增辉 彭兆裕 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期1499-1504,共6页

为了研究气体流速对Ar大气压等离子体射流(APPJ)的影响,首先对其进行了实验研究,并通过建立二维轴对称模型,数值仿真了Ar气流在空气中的流速与摩尔分数分布。考虑了高流速下湍流对APPJ的影响,耦合求解了连续性方程、N-S方程、K-ε湍流... 为了研究气体流速对Ar大气压等离子体射流(APPJ)的影响,首先对其进行了实验研究,并通过建立二维轴对称模型,数值仿真了Ar气流在空气中的流速与摩尔分数分布。考虑了高流速下湍流对APPJ的影响,耦合求解了连续性方程、N-S方程、K-ε湍流方程以及混合气体的组分输运方程。实验结果表明,随Ar流速的变化APPJ表现为层流、过渡态和湍流3种模式,当流动为过渡态时APPJ长度为最长。仿真结果表明,当流动处于层流时,随着流速的增加,径向的Ar速度与摩尔分数逐渐增大,这与APPJ长度随Ar流速逐渐变长的实验结果相符合;当流动处于湍流时,Ar的径向扩散陡然上升,Ar头部的摩尔分数下降,这也与实验中观察到的当Ar流速很大时射流长度反而变短的现象基本相符合。 展开更多

关键词 大气压等离子体射流(APPJ) 氩气等离子体 射流长度 氩气摩尔分数 数值仿真 湍流模型

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大气压氩气等离子体射流长度的影响因素 被引量：29

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作者 张冠军 詹江杨 +1 位作者 邵先军 彭兆裕 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期1432-1438,共7页

为了研究不同大气压氩气射流结构的放电特性以及气流速率、外施电压和电极结构对射流体长度的影响,设计了外表面双电极、外表面单电极和中心同轴电极3种不同结构的氩气等离子体射流装置,并结合气体动力学和静电场进行了分析。实验结果表... 为了研究不同大气压氩气射流结构的放电特性以及气流速率、外施电压和电极结构对射流体长度的影响,设计了外表面双电极、外表面单电极和中心同轴电极3种不同结构的氩气等离子体射流装置,并结合气体动力学和静电场进行了分析。实验结果表明,随着气流速率的增加,射流管内的氩气流动状态会经历从最初的层流态到中间的过渡态再到最后的湍流态的过程,相应的射流体长度也随着气流速率的增加先增大后减小,并在雷诺数为2000～3000时达到最大值。总体上来说,在同一气流速率下,单电极结构的射流体长度略大于双电极结构,而中心电极结构的射流长度较短;中心电极结构的放电最为稳定,双电极次之,单电极最差。分析认为,射流体长度主要取决于流注崩头的高能电子,由于双电极和单电极结构的电场以轴向分量为主,放电类似于流注放电,射流体较长;而中心电极结构的电场集中在中心电极尖端,放电起始于电晕放电,射流体较短。同样受电场分布的影响,随着射流管内径的增大,双电极和单电极结构的射流体长度最大值先增大后逐渐趋于饱和,而中心电极结构的射流体长度最大值则略有减小。 展开更多

关键词 大气压等离子体射流(APPJs) Ar等离子体 射流长度 气流速率 电极结构 电场强度

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双环电极大气压氦气等离子体射流的特性及其影响因素 被引量：6

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作者 侯世英 罗书豪 +3 位作者 刘坤 曾鹏 肖旭 张闯 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第7期1569-1576,共8页

大气压等离子体射流(APPJ)具有极强的应用前景,近年来在国际上引起了重大关注,成为气体放电领域的重要研究课题。为了进一步掌握其射流特性及影响因素,设计并制作了外表面双环电极氦气等离子体射流装置,通过实验研究了电极宽度、电极与... 大气压等离子体射流(APPJ)具有极强的应用前景,近年来在国际上引起了重大关注,成为气体放电领域的重要研究课题。为了进一步掌握其射流特性及影响因素,设计并制作了外表面双环电极氦气等离子体射流装置,通过实验研究了电极宽度、电极与喷口距离对射流功率及射流长度的影响,并在实验的基础上,分析了放电的发展过程以及各现象的物理机理。实验结果表明:随着外加电压的不断升高,APPJ半周期内的放电电流脉冲个数从1个逐步升至2个、3个,随后放电电流出现不规则丝状,直至2个电极间沿外表面击穿;增大高压电极的宽度或缩短高压电极离喷口的距离,都有利于APPJ放电功率的提升;2个电极间距越大、高压电极离喷口越远,最大射流长度越长,而初始的射流长度由高压电极宽度决定;随着氦气流量的增加,APPJ的射流长度先增长,然后下降,最终趋于平稳,在射流长度的下降阶段会出现长度多波峰现象。 展开更多

关键词 大气压等离子体射流 介质阻挡放电 放电特性 射流长度 多脉冲放电 电极参数

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中频正弦电压下大气压氦等离子体射流的产生机理 被引量：9

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作者 邵先军 江南 +1 位作者 张冠军 曹则贤 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第7期1697-1703,共7页

为了探讨He大气压等离子体射流(APPJ)的产生机理,采用增强型电荷耦合元件(ICCD)分别拍摄HeAPPJ的纵截面和横截面图像发现,He在17kHz中频正弦外施电压下正负半周的APPJ图像不对称,在正半周电压下,He APPJ以空间流光的形式向石英管口传输... 为了探讨He大气压等离子体射流(APPJ)的产生机理,采用增强型电荷耦合元件(ICCD)分别拍摄HeAPPJ的纵截面和横截面图像发现,He在17kHz中频正弦外施电压下正负半周的APPJ图像不对称,在正半周电压下,He APPJ以空间流光的形式向石英管口传输,至石英管外转换为沿He/Air界面传输的沿面放电;而在负半周电压下,He APPJ传播较正半周下短,为一种典型的存在于He气流中的电晕放电现象。研究APPJ长度与管内介质阻挡放电(DBD)放电模式的关系发现,随着外施电压的升高,DBD放电将依次呈现出"倍周期"、"混沌"、"流光-辉光过渡"、"非对称辉光"、"对称辉光"和"辉光+丝状"等6种模式,各个模式的放电电流波形具有不同的特征,等离子体羽流长度并不是单纯地随着外施电压增大而增长的量,而是放电所产生的He激发态粒子浓度与放电对气流的扰动两方面共同作用的结果。 展开更多

关键词 大气压等离子体射流(APPJ) 沿面放电 电晕放电 介质阻挡放电(DBD) 放电模式 等离子体羽流长度

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