大氣壓冷等離子體射流雙管相互作用的研究.pdf

1、大氣壓冷等離子體射流是近年來興起的一種大氣壓類輝光等離子體發(fā)生技術(shù)，其低溫特點和良好的可控性使其在應(yīng)用領(lǐng)域表現(xiàn)出某些優(yōu)勢。但其產(chǎn)生的等離子體面積、體積方面存在著一些限制。為了產(chǎn)生適應(yīng)實際應(yīng)用規(guī)模所需要的等離子體源，陣列化的射流裝置以及放大化的射流裝置已經(jīng)被設(shè)計和應(yīng)用。所以研究陣列化的等離子射流之間的相互作用以及其彌合性將會是一項很有意義的工作。 本文主要介紹了兩束環(huán)-板以及針-環(huán)結(jié)構(gòu)的射流He等離子體之間的相互影響與其彌合性。通

2、過改變射流等離子產(chǎn)生的各種參數(shù)：激發(fā)電壓，氣體的流速，電極間的間距以及電源的頻率等，發(fā)現(xiàn)了相互成30度角的兩束射流等之間，即存在著相互排斥，也存在相互靠近的現(xiàn)象，而且他們之間的彌合性與實驗條件有很大的關(guān)系。 在研究環(huán)-板結(jié)構(gòu)的射流等離子體相互作用時，發(fā)現(xiàn)當在較小的電極間距13mm時，兩個射流等離子體并不能在其相交部分彌合，兩束射流之間存在明顯的溝壑間隙，并且隨著激發(fā)電壓越高射流通道之間的間隙越明顯。當增大電極間距到23mm時，在

3、較低的激發(fā)電壓下，兩束射流通道能在其相交的末梢合并，但是隨著施加電壓的增大，它們之間又會出現(xiàn)明顯的分離排斥。并且通過比較實驗，認為等離子體通道中的中空間電荷之間的庫侖力是這種排斥的一個重要因素。在射流等離子之間相互作用中還發(fā)現(xiàn)了兩束等離子體有相互靠近的現(xiàn)象，這種靠近現(xiàn)象和所使用的電源的頻率有很大關(guān)系，只有在較高頻率時才能發(fā)現(xiàn)。通過具體的實驗對比以及計算，發(fā)現(xiàn)了這種吸引作用和另一束射流的電極有關(guān)。同時，不同頻率下的單個射流等離子體的放電形

4、態(tài)以及電流波形都存在著很大的差異，在低頻率下放電的電流脈沖的峰值會再某個電壓值附近出現(xiàn)一個極值并且電流脈沖幅值要大于高頻。實驗中，當調(diào)小其中一個射流的工作氣體流量，則在較高的激發(fā)電壓下，兩束等離子體之間會被擊穿產(chǎn)生放電通道而相互合并。同時發(fā)現(xiàn)在較大電極間距以及較高激發(fā)電壓下，比較容易出現(xiàn)兩束射流等離子體放電的不平衡性。實驗中還通過比較單管電流和雙管同時放電時的電流得出：兩束等離子體之間存在著某些抑制的作用，通過對比實驗了解這種抑制作用和