介质阻挡放电光纤排探测系统及放电实验研究

摘要

介质阻挡放电(DBD)可以在大气压下产生低温等离子体,随着低温等离子体的应用越来越广泛,介质阻挡放电逐渐成为了等离子学科的的研究热点。如何观测介质阻挡放电成为了研究其放电特性的关键技术。本文研制了介质阻挡放电光纤排探测系统,并用其对平板电极和丝网电极介质阻挡放电的微小放电区域放电进行了实验研究。
　　本文在光纤探测系统的基础上,针对DBD的特点设计了光纤排探测系统。该系统采用了适合于探测DBD放电产生的微弱紫外光信号的特种紫外光纤与光电倍增管(PMT),不仅实现了探测DBD放电空间中微小区域的光信号,而且可以多路同步采集不同微小区域的光信号进行比较。通过实验验证了该系统具有响应速度快,受干扰和反射信号的影响小,多路采集通路能够响应不同的光信号,能够有效的区分放电信号与干扰信号等性能。因此,该系统的性能满足对介质阻挡放电的研究需要,可以将DBD放电产生的微弱光信号转换为电信号并放大输出供示波器采集分析,为研究DBD的时空特性提供了新的探测途径。
　　介质阻挡放电的空间特性仍缺乏比较深入的理论研究。本文运用光纤排探测系统采集了大气压空气中丝网电极和平板电极DBD的光电流波形,研究了DBD的空间特性。通过三路光纤采集不同尺寸的丝网电极以及平板电极的DBD放电空间中不同区域的光电流波形,观察到了以下实验现象:丝网尺寸较大时,放电沿丝网发生,放电的空间一致性较强;丝网尺寸较小时,放电不再沿丝网发生,放电的空间一致性较弱;丝网电极产生了比平板电极更为均匀的放电。

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英文摘要

1绪论

1.1课题背景及意义

1.2课题研究现状

1.3本论文主要研究内容

2介质阻挡放电探测对象与光电转换系统的研究

3介质阻挡放电光纤排探测系统的研制

3.1光路系统

3.2光电倍增管

3.3光电倍增管外围电路

4丝网电极DBD光纤排探测研究

4.1丝网电极介绍

4.2不同电极的光电流研究

4.3实验现象解释

5全文总结

5.1工作总结及讨论

5.2问题与展望

致 谢

参考文献