大氣壓射頻輝光放電模式轉換機制的流體力學模擬.pdf

1、大連理工大學博士學位論文大氣壓射頻輝光放電模式轉換機制的流體力學模擬姓名：尚萬里申請學位級別：博士專業(yè)：等離子體物理指導教師：王德真20090601大氣壓射頻輝光放電模式轉換機制的流體力學模擬總所周知，深入了解大氣壓射頻輝光放電的物理機制對于其工業(yè)應用十分重要，然而一維模擬畢竟有較大的局限性。為了多角度深層次地研究大氣壓射頻輝光放電，本文基于二維流體模型，對平行板電極結構中的射頻大氣壓輝光放電進行了數值模擬。隨著放電電流密度增大，鞘層電

2、場強度增大，鞘層變薄。當電流密度增加到一定數值的時候，發(fā)生鞘層擊穿，等離子體在極板中央區(qū)域形成一個極強的放電通道，群等離子體沿著極板方向發(fā)生收縮，隨后放電進入了另外一種模式。這個現象和實驗中的放電收縮極為相似，并在實驗研究中廣泛出現。該通道中電場強度極大，在本文的計算中最大值達到9kV／cm，要遠大于模式轉換之前的電場強度4kV／cm。在本文的模擬中，各種等離子體參數達到穩(wěn)定所需要的時間不一樣，一般需要幾百個電壓周期。二次電子發(fā)射對放電

3、模式轉換的發(fā)生作用明顯。介質阻擋放電存在著三種不同的放電形式。本文運用二維流體模型，對柱對稱電極結構中的大氣壓介質阻擋放電進行了數值模擬。在10kHz電壓頻率驅動下，放電出現了同心圓筒放電結構。隨著時間的改變，放電圓筒會發(fā)生徑向演化。原先放電的區(qū)域放電熄滅，原先未放電的區(qū)域開始放電，形成一個一個的放電環(huán)，交替放電。文中研究了電子密度和電流密度空間分布隨時間的演化效果。介質板上的電荷積累對放電的影響至關重要。本文還從絲的分裂與合并來探討了