光谱线型法研究介质阻挡放电等离子体参量

光谱线型法研究介质阻挡放电等离子体参量

论文摘要

采用发射光谱法,研究了氩气及氩气/空气介质阻挡放电中的电子密度、气体温度、电子温度及分子振动温度。通过引入Stark位移,进一步发展了测量电子密度的光谱线型法。研究了大气压氩气/空气介质阻挡放电四边形斑图及六边形斑图中微放电通道的电子密度。利用氮分子发射光谱,研究了两种斑图微放电通道中的分子振动温度。实验发现,由Stark频移与Stark展宽两种方法计算所得的电子密度的值大致相同。当电压增加,四边形斑图演化到六边形斑图时,电子密度及分子振动温度均增大。在大气压及近大气压氩气介质阻挡放电中,通过考虑氩原子696.54 nm发射谱线的各种展宽机制,分离出van der Waals展宽,得到了放电的气体温度。结果表明,气体温度随气体压强的增大而增大。与通过氮分子第一负带(0,0)转动谱线得到的气体温度进行比较,发现同一气压条件下,两种方法计算得到的气体温度一致。研究了介质阻挡放电中电子温度和氮分子振动温度,以及它们随气体压强、外加电压等的变化关系。实验还发现,在氩气/空气混合气体放电中,气体成分及比例极大地影响放电的发光特性和能量传输特性。本工作结果对等离子体斑图形成机制研究及介质阻挡放电的应用具有重要参考价值。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第1章 引言
  • 第2章 实验装置与实验方法
  • 2.1 实验装置
  • 2.2 实验方法
  • 2.2.1 电子激发温度
  • 2.2.2 分子振动温度
  • 2.2.3 电子密度
  • 第3章 光谱线型法研究介质阻挡放电斑图等离子体密度
  • 3.1 Stark展宽计算四边形、六边形斑图电子密度
  • 3.2 Stark频移计算四边形、六边形斑图电子密度
  • 3.3 四边形、六边形斑图振动温度的光谱诊断
  • 第4章 van der Waals展宽法研究介质阻挡放电气体温度
  • 4.1 气体温度诊断的方法
  • 4.2 利用van der Waals展宽计算介质阻挡放电气体温度
  • 第5章 谱线强度比法研究介质阻挡放电等离子体温度
  • 5.1 气体压强对电子激发温度、分子振动温度的影响
  • 5.2 气体成分对混合气体放电能量传递的影响
  • 5.3 外加电压对氩气放电电子激发温度的影响
  • 第6章 结束语
  • 参考文献
  • 附录:攻读硕士学位期间发表论文目录
  • 致谢
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