脉冲射流对大气压射频辉光放电过程的时空辅助研究

摘要

近年来大气压等离子体射流因其设备成本低廉，在材料处理、生物医学领域、废水处理等方面都有广泛应用。大气压等离子体射流相比于其它等离子体放电形式，具有温度低、放电装置简易、化学活性强等优点。因此成为当前等离子体基础和应用研究领域热点方向之一。
　　本文提出将脉冲放电射流与射频放电相结合，将脉冲放电射流产生的活性粒子引入到射频放电中，辅助射频放电过程以及脉冲调制射频放电的起辉过程。首先，研究脉冲放电射流对连续射频放电的影响，采用在连续射频放电中引入高压脉冲放电，研究这种新型放电形式的电流电压特性；脉冲放电射流与射频放电强度的时空分布；放电强度的时间分辨，揭示组合电极结构的放电过程。深入研究射频放电区域的放电空间结构时空分布与放电强度时间分辨，确定脉冲放电射流对射频放电的影响。其次，研究脉冲放电射流对脉冲调制射频放电起辉过程的影响。将脉冲放电引入脉冲调制射频放电的关闭阶段，通过改变施加脉冲电压以及与射频电压之间的时间间隔，得到四种放电情况下放电空间结构时空演变过程与放电强度时间分辨，揭示脉冲放电射流产生的活性粒子对射频放电的起辉作用。最后，利用COMSOL进行数据模拟，模拟结果再次验证了脉冲放电产生各种活性粒子辅助了射频放电的起辉，而且发现脉冲放电和射频放电时间间隔越短，射频起辉至稳定放电之间的时间变短。这提供了一种降低射频电压情况下，增强射频放电强度的大气压辉光放电技术。

目录

声明

第一章 绪论

1.1 等离子体概述

1.2大气压等离子体射流

1.3大气压辉光放电

1.4本文研究的主要内容

第二章 实验仪器及诊断

2.1等离子体源系统

2.2电学诊断系统

2.3光学诊断系统

2.4数值模拟的基础

第三章 大气压脉冲放电协同连续射频放电

3.1 概述

3.2脉冲射流协同连续射频放电的电学特性

3.3脉冲放电协同连续射频放电光学诊断

3.4大气压脉冲放电协同连续射频放电的影响

3.5本章小结

第四章 脉冲放电协同脉冲调制射频放电

4.1概述

4.2脉冲放电协同调制射频放电的电学特性

4.3脉冲放电协同脉冲调制射频放电的光学诊断

4.4数值模拟结果与讨论

4.5本章小结

第五章 总结

参考文献

攻读学位期间的研究成果

致谢