2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、大氣壓微波等離子體具有很多優(yōu)良特性,其電子溫度高、密度大、無電極污染且設(shè)備簡單。大氣壓微波等離子體適合于工業(yè)化生產(chǎn),已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于表面處理、材料合成、醫(yī)療滅菌、環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域。但是,在大氣壓環(huán)境下的微波放電往往比較困難,需要很高的入射微波功率。
  本文設(shè)計了一種新型的基于表面等離子體激元的等離子體射流裝置,該裝置能夠?qū)崿F(xiàn)在超低功率下大氣壓微波射流放電。應(yīng)用有限元數(shù)值計算軟件COMSOL建模并對射流裝置的微波能量耦合器件進(jìn)行優(yōu)化

2、,同時完成工程設(shè)計和放電實驗。具體的優(yōu)化工作包括:依據(jù)尖端放電原理,設(shè)計出帶尖端的微波耦合天線,極大的增強了放電管內(nèi)的微波電場,裝置的放電能力得到顯著提升。又將耦合天線設(shè)計成帶雙尖端的折疊型天線,裝置放電產(chǎn)生的等離子體射流體積更大,提高了微波能量利用率。通過放電管內(nèi)的電場分析,對天線的半徑以及天線在放電管內(nèi)的位置做出了優(yōu)化,得到一種最優(yōu)的設(shè)計方法。本文在不同氣壓環(huán)境下對多種氣體進(jìn)行了放電實驗,新型的射流裝置能實現(xiàn)在10 W的微波功率下,

3、形成大氣壓環(huán)境下的氬氣射流放電。該裝置在低氣壓環(huán)境中,當(dāng)微波入射功率為50 W時,能夠有效產(chǎn)生長度為30 cm的氬氣等離子體射流。相較于傳統(tǒng)的微波射流裝置,本文新設(shè)計的微波射流裝置能量耦合性能更好、放電能力更強、能量利用率也更高。
  本文同時對射流裝置的復(fù)合型天線及放電管進(jìn)行了顛覆性設(shè)計,這是本文最具創(chuàng)造性的工作,該射流裝置在工業(yè)上的實際應(yīng)用面變得更為廣泛。一方面,將傳統(tǒng)的圓柱形結(jié)構(gòu)耦合天線改造為新型的螺旋形結(jié)構(gòu),不僅使得射流裝

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