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电压对射频空心阴极放电特性的影响 被引量:4
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作者 贺柳良 何锋 +1 位作者 欧阳吉庭 王荣刚 《真空科学与技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期282-289,共8页
为了提高射频空心阴极放电中的等离子体密度,采用粒子网格(Particle-In-Cell,PIC)法与蒙特卡洛碰撞(MonteCarlo-Collision,MCC)模型相结合的方法(PIC/MCC法),研究了空心电极上施加的射频电压变化对射频空心阴极放电特性的影响。研究结... 为了提高射频空心阴极放电中的等离子体密度,采用粒子网格(Particle-In-Cell,PIC)法与蒙特卡洛碰撞(MonteCarlo-Collision,MCC)模型相结合的方法(PIC/MCC法),研究了空心电极上施加的射频电压变化对射频空心阴极放电特性的影响。研究结果表明,和平板电极容性耦合射频放电相比,射频空心阴极放电能获得更高的电子密度。随着射频电压的增加,孔内的鞘层电场和鞘层电势降均增加,引起鞘层振荡加热和二次电子加热的增强,这将增大电子密度。此外,在本文模拟所设置的电压范围内(150-210 V),随着电压的增加,空心阴极效应(hollow cathode effect,HCE)的强度也增加,这也将增大电子密度。同时,随着射频电压的增加,等离子体在孔内的深度也增加,这将进一步增大电子密度。因此,提高射频电压是在空心电极孔内外获得高密度等离子体的有效方法。 展开更多
关键词 射频放电 空心阴极放电 空心阴极效应 电子加热 PIC/MCC模拟
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悬浮导体电极电晕放电凝并亚微米颗粒物研究 被引量:1
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作者 向来 彭邦发 +3 位作者 王荣刚 刘政妍 姜楠 李杰 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第12期5110-5119,共10页
为提升亚微米颗粒物的凝并效果,提出在针-针高低压电极之间引入悬浮导体电极的结构,采用单极性直流高压电源供电,在悬浮导体电极两侧分别产生正、负电晕放电,实现对气体中亚微米颗粒物的荷电和凝并。研究了电极系统放电特性、颗粒物荷... 为提升亚微米颗粒物的凝并效果,提出在针-针高低压电极之间引入悬浮导体电极的结构,采用单极性直流高压电源供电,在悬浮导体电极两侧分别产生正、负电晕放电,实现对气体中亚微米颗粒物的荷电和凝并。研究了电极系统放电特性、颗粒物荷电量和凝并效果,以及电流体动力学模拟。研究结果表明:引入悬浮导体电极后,起晕电压、火花击穿电压略有增加,且在相同供电电压下电晕电流下降;在供电电压为15 kV的条件下,采用悬浮导体电极结构使颗粒物荷电量增加了10%,0.3μm和0.5μm粒径颗粒物的凝并效率分别增加了20%和35%;悬浮导体电极板开孔时凝并效果低于无开孔的悬浮电极板凝并效果,且随着悬浮导体电极开孔率增加亚微米颗粒物凝并效果下降。仿真结果表明引入悬浮导体电极后,增强了针尖区域内的离子风,增加了单个亚微米颗粒荷元电荷数,颗粒粒径越大荷元电荷数量提升越多;对于0.3μm的颗粒物,引入悬浮导体电极后荷电数量由195e提升至243e,荷电量提升了24%。 展开更多
关键词 悬浮导体电极 单极性电源供电 双极性电晕放电 亚微米颗粒物 静电凝并
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射频空心阴极放电中发光条纹形成的影响因素
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作者 贺柳良 王荣刚 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期678-684,共7页
本文通过实验的方法,研究了氩气射频空心阴极放电(radio frequency hollow cathode discharge,RF-HCD)中发光条纹形成的影响因素。研究结果表明,在RF-HCD中,在一定的放电条件下,能清晰地观察到负辉区、法拉第暗区和正柱区。在RF-HCD中,... 本文通过实验的方法,研究了氩气射频空心阴极放电(radio frequency hollow cathode discharge,RF-HCD)中发光条纹形成的影响因素。研究结果表明,在RF-HCD中,在一定的放电条件下,能清晰地观察到负辉区、法拉第暗区和正柱区。在RF-HCD中,功率、电极间距、气体流量和电极间有无介质管等均影响着发光条纹的形成。而背后更深层次的原因是电子密度、放电通道中是否存在正柱区、气压、以及介质管上的表面电荷等影响着RF-HCD中发光条纹的形成。如果放电时空心阴极孔外的电子密度达不到形成条纹的临界电子密度,则发光条纹无法形成;如果放电通道中不存在正柱区,即使密度足够大,条纹也无法在RF-HCD中形成;较高的流量和介质管上表面电荷的积累有利于条纹在RF-HCD中形成。 展开更多
关键词 射频空心阴极放电 条纹 电子密度 正柱区 表面电荷
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