摘要:
为了解Ar添加对空气滑动弧等离子体的影响,在放电频率f=10 kHz、空气流量q=15 L·min^(-1)、1 atm下进行了Ar体积流量q_(Ar)对空气-Ar滑动弧放电的影响试验研究,重点分析了不同q_(Ar)及调压器电压U_(调)下空气等离子体的活性粒子种类、电子密度及振动温度。结果表明,滑动弧等离子体区的主要活性粒子为OH、N_(2)的第二正带系、Hα、O原子、ArⅠ及ArⅡ原子,其中O原子及ArⅠ、ArⅡ原子的相对光谱强度明显较强;随着q_(Ar)的增大,O(777.4 nm)的相对光谱强度先缓慢增长、再快速增大到极大值、随后缓慢减小并趋于稳定,O(777.4 nm)的相对光谱强度在1580~6650 a.u.之间变化;随U_(调)增大,O(777.4 nm)的相对光谱强度增大,且电压对其影响受q_(Ar)的影响:在高q_(Ar)(4~6 L·min^(-1))工况下,O(777.4 nm)的相对光谱强度变化趋势较大;Ar的加入使OH(313.4 nm)相对光谱强度有明显增加,OH(313.4 nm)相对光谱强度在235~311 a.u.之间变化;随着q_(Ar)的增大,OH(313.4 nm)相对光谱强度先增大再减小并趋于稳定。在较低U(100 V)工况下,OH(313.4 nm)的相对光谱强度随q_(Ar)变化不明显;而随着U_(调)增大,OH(313.4 nm)的相对光谱强度随q_(Ar)变化明显:在低q_(Ar)(0~4 L·min^(-1))工况下,OH(313.4 nm)的相对光谱强度随q_(Ar)增大而明显增大。利用Hα谱线做高斯拟合进行电子密度分析计算,得到电子密度在1.15~2.04×10^(17)cm^(-3)之间。空气流量一定,Ar的加入能显著增加电子密度:在q_(Ar)为0~4 L·min^(-1)工况下,电子密度增长趋势明显,随着q_(Ar)的继续增大,在较低U_(调)(100~120 V)工况下,电子密度先增大再减小并趋于稳定;在较高U_(调)(140~160 V)工况下,电子密度先增大再缓慢增大并趋于稳定。U_(调)变化也会对电子密度造成影响,电子密度随U_(调)增大而增大,且随U_(调)增大,电子密度增长趋势变快。