重復(fù)頻率納秒脈沖下線電極放電的特性研究.pdf

1、大氣壓非平衡等離子體是一種在常溫常壓下存在的等離子體形式，由于其活性粒子濃度較高，且不借助高溫、真空等復(fù)雜的外界條件，具有廣泛的實(shí)際應(yīng)用潛力。然而，空氣中等離子體的非熱平衡態(tài)不易維持，要形成穩(wěn)定的大氣壓非平衡等離子體，需要采用一些特殊的技術(shù)手段。
　　隨著脈沖功率技術(shù)的持續(xù)發(fā)展，重復(fù)頻率脈沖源的性能不斷提高，應(yīng)用越來越廣泛。已有研究表明，采用重復(fù)頻率納秒脈沖代替?zhèn)鹘y(tǒng)的交流電源進(jìn)行激勵(lì)，可以更有效地產(chǎn)生大氣壓非平衡等離子體。另外，合

2、適的電極形式對(duì)于非平衡等離子體的形成具有重要意義。本文研究的特殊之處在于選用較長(zhǎng)的細(xì)銅絲作為電極，來構(gòu)成長(zhǎng)尺寸的極不均勻電場(chǎng)，以期獲得更大面積的大氣壓非平衡等離子體。
　　首先，本文以大氣壓非平衡等離子體的形成機(jī)制為基礎(chǔ)，提出了產(chǎn)生大氣壓非平衡等離子體的電場(chǎng)條件，并對(duì)線－線電極的電場(chǎng)分布進(jìn)行了理論分析，驗(yàn)證了這種放電形式產(chǎn)生非平衡等離子體的可行性。進(jìn)一步利用課題組研發(fā)的重復(fù)頻率納秒脈沖發(fā)生器，以線徑為0.4 mm的裸銅絲作為電極進(jìn)

3、行放電實(shí)驗(yàn)，并在電極長(zhǎng)度在15 cm~110 cm的范圍變化時(shí)均獲得了穩(wěn)定的大氣壓非平衡等離子體。
　　其次，本文對(duì)重復(fù)頻率納秒脈沖下線電極放電的電路模型進(jìn)行了分析，并在不同電極間距和電極長(zhǎng)度下進(jìn)行了放電的實(shí)驗(yàn)，測(cè)量了放電的電壓-電流波形。通過比較不同條件下放電電流波形，分析了放電的位移電流分量和傳導(dǎo)電流分量的變化趨勢(shì)。通過研究放電的電流特性發(fā)現(xiàn)，傳導(dǎo)電流密度的增大是導(dǎo)致火花通道形成的重要因素。
　　最后，本文對(duì)放電的圖像進(jìn)