兩種激勵(lì)下的氬氣線性場(chǎng)等離子體刷的放電特性研究.pdf

1、本文利用線-板電極放電裝置，以氬氣作為工作氣體，在直流電源驅(qū)動(dòng)和交流電源驅(qū)動(dòng)下均可獲得大氣壓線性場(chǎng)刷形等離子體羽，并對(duì)它們各自的放電特性進(jìn)行了研究。
　　在直流電源驅(qū)動(dòng)下，等離子體羽的長(zhǎng)度隨氣流或者供應(yīng)電壓的增大有細(xì)微的變化。對(duì)波長(zhǎng)為763.5 n m譜線進(jìn)行空間分辨測(cè)量，結(jié)果表明在線電極的兩端強(qiáng)度高于中間，譜線的激發(fā)強(qiáng)度分布是對(duì)稱的。線電極附近處的譜線強(qiáng)度要高于板電極附近處的譜線強(qiáng)度。在特定空間位置處，電子激發(fā)溫度隨氣流或是供應(yīng)

2、電壓的增大而增大，分子振動(dòng)溫度隨著供應(yīng)電壓的升高而升高，隨著氣流的增大而減小。等離子體羽的電流信號(hào)和光信號(hào)均具有周期性的脈沖特性。放電脈沖頻率隨氣流或是供應(yīng)電壓的升高而變大。通過(guò)分析放電的光信號(hào)的時(shí)間分辨結(jié)果，發(fā)現(xiàn)刷形等離子體羽實(shí)際上是在線電極隨即位置處打出的等離子體子彈向著氣流方向運(yùn)動(dòng)，并且計(jì)算了等離子體子彈的速度約為幾百千米每分鐘。
　　在交流電壓驅(qū)動(dòng)下，不使用鎮(zhèn)流電阻，同樣可以得到較大體積的線性場(chǎng)刷形等離子體羽。線性場(chǎng)刷形等

3、離子體羽隨供應(yīng)電壓的增越來(lái)越均勻且亮度增加。隨著供應(yīng)電壓的升高，正半周期脈沖個(gè)數(shù)增加，負(fù)半周期沒(méi)有變化。利用發(fā)射光譜的方法對(duì)刷形等離子體羽參數(shù)進(jìn)行了研究，電子激發(fā)溫度振動(dòng)溫度、分子振動(dòng)溫度隨著供應(yīng)電壓的變化，波長(zhǎng)為337.1 n m和763.5nm譜線強(qiáng)度隨著線電極和氣流方向的變化。氣體溫度用光纖測(cè)溫儀測(cè)量氣體溫度隨著供應(yīng)電壓和氣體流量的變化，發(fā)現(xiàn)隨著這兩個(gè)參量的變化氣體溫度變化明顯。納秒量級(jí)曝光時(shí)間拍攝低電壓正半周期的放電，觀察到正半

4、周期放電脈沖實(shí)際上是一次等離子體子彈的傳播過(guò)程。同樣的方法和實(shí)驗(yàn)條件下發(fā)現(xiàn)電壓負(fù)半周期脈沖是基于湯森放電的漏斗形發(fā)光層，并且只存在在線電極與氣道出口間。利用光學(xué)方法對(duì)刷形等離子體羽的放電發(fā)光脈沖進(jìn)行空間分辨測(cè)量，結(jié)果與快照結(jié)果相一致，進(jìn)而從放電特性上說(shuō)明等離子體子彈的存在。在增大供應(yīng)電壓后增強(qiáng)型電荷耦合器件(IC C D)可拍攝到同時(shí)有多顆等離子體子彈的存在，這說(shuō)明等離子體子彈是在線電極上不同時(shí)間，且隨機(jī)位置打出的。進(jìn)而對(duì)等離子體子彈出