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文檔簡介
1、本文較為詳盡介紹了大氣壓下介質(zhì)阻擋放電(DBD)實驗與理論研究結(jié)果,同時總結(jié)了介質(zhì)阻擋放電的實驗與理論研究方法.重點論述了沿面介質(zhì)阻擋放電的電場計算、數(shù)值模擬以及實驗研究,旨在使得沿面介質(zhì)阻擋放電產(chǎn)生的等離子體能夠滿足電磁波與等離子體相互作用研究的需要.現(xiàn)有的理論結(jié)果表明一定等離子體密度下等離子體的厚度決定了等離子體對電磁波的吸收效果,在適當(dāng)?shù)臍怏w壓強下提高沿面放電的等離子體厚度是研究沿面介質(zhì)阻擋放電的最終目標(biāo).本文首先運用邊界元方法計
2、算靜態(tài)電壓下發(fā)生器的場強分布,根據(jù)計算的場強對發(fā)生器進行優(yōu)化設(shè)計,選擇了最適合產(chǎn)生等離子體的發(fā)生器類型與結(jié)構(gòu)參數(shù),而后再進行放電實驗來驗證.從實驗結(jié)果來看,這一方法能夠較好地解決等離子體發(fā)生器研制問題,從而有希望能夠產(chǎn)生與電磁波有明顯作用效果的等離子體.從計算得到電場分布圖,我們對梳狀電極沿面介質(zhì)阻擋放電行為進行了分析與推斷,對于單面梳狀電極的發(fā)生器,沿著介質(zhì)板法向方向的位置上電場強度下降很快,這也決定了放電產(chǎn)生的等離子體發(fā)光厚度有限.
3、為此我們試圖通過改變電極結(jié)構(gòu)而達到發(fā)生器在介質(zhì)面垂直方向上的電場梯度變小.從改進型沿面放電與電極共面型發(fā)生器的電場分布來看,這兩種發(fā)生器沿介質(zhì)板法向方向位置上的電場梯度得到很大程度的改善.本文應(yīng)用輝光放電的捕獲機制模型對梳狀電極沿面放電發(fā)生器產(chǎn)生輝光放電進行了數(shù)值模擬.從數(shù)值模擬的結(jié)果來看,在確定的發(fā)生器電極結(jié)構(gòu)下,當(dāng)電壓的峰-峰值電壓為9kV時,發(fā)生沿面輝光的條件是電壓頻率至少為9kHz,而當(dāng)頻率為1MHz時,沿面放電將出現(xiàn)絲狀放電的
4、模式,因而這一模擬結(jié)果對沿面放電發(fā)生器的研制有很重要的指導(dǎo)意義.根據(jù)數(shù)值模擬的結(jié)果,對沿面放電發(fā)生器進行了放電實驗.實驗中電源輸出的電壓波形為交流正弦波,在峰-峰值電壓為9kV時發(fā)生沿面輝光放電的電壓頻率為10kHz,同時等離子體發(fā)光厚度低于1mm,上述實驗結(jié)果較好得驗證了理論計算的結(jié)果.由于電源輸出頻率的限制,實驗無法驗證在電壓頻率為1MHz時將出現(xiàn)絲狀放電這一理論結(jié)果.本文就改進型沿面放電與電極共面型沿面放電發(fā)生器進行了實驗研究,從
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