大氣壓下電暈放電發(fā)射光譜及放電應(yīng)用的研究.pdf

1、近年來,電暈放電等離子體在高科技產(chǎn)業(yè)方面取得了巨大的作用,如靜電除塵、殺菌消毒、材料處理、表面改性等。而電暈放電能否產(chǎn)生高密度等離子體是影響其應(yīng)用效率的主要問題,也是諸多學(xué)者研究的課題之一。
　　針對于此,本課題通過對針板電極直流電暈放電不同電極參數(shù)的實(shí)驗(yàn)研究,得到了電子密度、電暈層厚度、振動(dòng)溫度與電暈電壓、放電間距的變化關(guān)系,建立了電暈層等離子體參數(shù)和其應(yīng)用效率之間的關(guān)系。通過大氣中電暈放電實(shí)驗(yàn),討論了電暈層厚度與電源電壓、針板

2、間距的關(guān)系,并給出了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù);采用發(fā)射光譜法對氮分子第二正帶系337.1nm的光譜強(qiáng)度進(jìn)行了測量,分析了高能電子密度與光譜強(qiáng)度的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)在針尖附近高能電子密度最大,并且高能電子密度隨電壓的升高而增大;電壓一定時(shí),高能電子密度隨針板間距的增大而減小。在針板間距和電源電壓不變的情況下,高能電子密度隨針尖曲率半徑的減小而增大。然后用發(fā)射光譜法分析計(jì)算出氮分子振動(dòng)溫度。在此基礎(chǔ)上,探究了放電電壓(U)、針板間距(L)以及針尖半徑(R)

3、等各個(gè)因素對振動(dòng)溫度(T)的影響情況。得出氮分子的振動(dòng)溫度的范圍為2000—3500K。固定R及L,振動(dòng)溫度隨U的升高先增加后降低;固定R及U,振動(dòng)溫度隨L的增大而減小。固定U及L,振動(dòng)溫度隨R的減小而增大。
　　通過電暈放電對制備吸水樹脂的應(yīng)用進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究,討論了吸水樹脂的溶脹率與各參數(shù)的關(guān)系。將纖維素溶液置于自制的等離子體發(fā)生裝置,接直流電源,升壓至420V-700V,放電10-20min得凝膠物。再將凝膠物搗碎置于蒸餾水中5

4、-7日,洗去未反應(yīng)物質(zhì)。將所得產(chǎn)物用在65-70℃下烘干至恒重即得超強(qiáng)吸水劑。通過實(shí)驗(yàn)還發(fā)現(xiàn)制備吸水劑的最佳放電電壓是570V,且pH為6-9之間時(shí),獲得的吸水樹脂溶脹率最大。
　　本文對針板電極直流電暈放電不同電極參數(shù)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究,探討了電暈放電電子密度、電暈層厚度、振動(dòng)溫度與電暈電壓、放電間距的變化關(guān)系,建立了電暈層等離子體參數(shù)和其應(yīng)用效率之間的關(guān)系。同時(shí)對電暈放電的一項(xiàng)應(yīng)用——制備吸水樹脂進(jìn)行了研究。本工作對進(jìn)一步促進(jìn)大氣