在本研究中,對(duì)介質(zhì)阻擋放電中兩種帶有沿面放電的超四邊形斑圖(帶有沿面放電的點(diǎn)線超四邊形斑圖、沿面放電相互作用形成的超四邊形斑圖)的組成成分、放電順序以及形成機(jī)理等進(jìn)行研究。以上兩個(gè)斑圖的宏觀結(jié)構(gòu)對(duì)稱性高,其微觀形成機(jī)理以及微觀組成無法用肉眼觀測(cè),所以本文利用ICCD的微觀拍攝功能對(duì)上述的斑圖進(jìn)行細(xì)致的研究,而且在本次研究工作中,對(duì)沿面放電與體放電之間的關(guān)系作了更進(jìn)一步的研究,同時(shí)也提出沿面放電的存在能夠促進(jìn)體放電的產(chǎn)生。另外對(duì)沿面放電與沿面放電之間的相互作用也進(jìn)行了進(jìn)一步的研究,發(fā)現(xiàn)當(dāng)外加電壓足夠高時(shí),介質(zhì)阻擋放電中所產(chǎn)生的沿面放電相互之間有著較強(qiáng)的排斥作用,進(jìn)而促使一種新型斑圖的出現(xiàn)。首先,在介質(zhì)阻擋放電系統(tǒng)中研究了一個(gè)帶有沿面放電的點(diǎn)線超四邊形斑圖(DLSSPSD),也第一次指出了沿面放電可以促進(jìn)體放電的產(chǎn)生。這個(gè)斑圖有三種不同的組成形態(tài),分別是亮點(diǎn)、暗點(diǎn)以及亮線。帶有沿面放電的點(diǎn)線超四邊形斑圖的時(shí)空結(jié)構(gòu)用高速錄像機(jī)、高速照相機(jī)、光電倍增管等來進(jìn)行研究。這些結(jié)果表明,在帶有沿面放電的點(diǎn)線超四邊形斑圖中,位于暗點(diǎn)和亮線的體放電在外加電壓的上升沿和下降沿都有產(chǎn)生,其產(chǎn)生的機(jī)制是:由亮點(diǎn)誘導(dǎo)產(chǎn)生的沿面放電將會(huì)轉(zhuǎn)移亮點(diǎn)的表面電荷,從而使得在暗點(diǎn)和亮線位置有一個(gè)較高的表面電荷密度,這個(gè)高的表面電荷密度將會(huì)促使在暗點(diǎn)和亮線位置體放電的產(chǎn)生。最后,還對(duì)有沿面放電的點(diǎn)線超四邊形斑圖中的組成成分亮點(diǎn)、暗點(diǎn)以及亮線的氮分子第二正帶系(C~3Π_u→B~3Π_g)的發(fā)射譜線和氬原子696.57nm(2P_2→1S_5)的譜線展寬進(jìn)行采集,所得的相關(guān)結(jié)果跟以前的結(jié)果相一致,進(jìn)一步的證明本次研究結(jié)果的正確性。其次,在介質(zhì)阻擋放電中首次研究了由沿面放電相互排斥作用而形成的超四邊形斑圖,該斑圖由亮點(diǎn),暗點(diǎn),亮線組成。用普通相機(jī)對(duì)該斑圖進(jìn)行短曝光拍攝,發(fā)現(xiàn)暗點(diǎn)是由四個(gè)小點(diǎn)組成。用高速錄像機(jī)對(duì)斑圖進(jìn)行曝光時(shí)間為20μs的拍攝,發(fā)現(xiàn)暗點(diǎn)是由沿面放電的相互排斥作用形成的,亮點(diǎn)是體放電。用逐漸增加高速錄相機(jī)曝光時(shí)間的方法對(duì)斑圖進(jìn)行拍攝,結(jié)果發(fā)現(xiàn),亮線是沿面放電在長(zhǎng)時(shí)間下疊加而成的。對(duì)斑圖的亮暗點(diǎn)的光強(qiáng)作了對(duì)比,發(fā)現(xiàn)亮點(diǎn)和暗點(diǎn)的光強(qiáng)之比約為10。用光電倍增管對(duì)斑圖進(jìn)行光信號(hào)的測(cè)量發(fā)現(xiàn)亮點(diǎn)在每半周期內(nèi)進(jìn)行多次放電,其中僅有一次發(fā)生于外加電壓的下降沿,也反映出暗點(diǎn)和亮線的放電模式與亮點(diǎn)不一樣。最后通過光譜的測(cè)量表明:亮點(diǎn)與亮線和暗點(diǎn)有不同的等離子體參數(shù),證實(shí)亮點(diǎn)和暗點(diǎn)是不同的放電模式。最后采用壁電荷理論對(duì)斑圖的形成進(jìn)行了解釋。
【學(xué)位單位】：河北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：O461.2
【部分圖文】：

其中至少有一個(gè)電極是用絕緣材料覆蓋著的。它通常被用來產(chǎn)生非平衡體，另外在工業(yè)應(yīng)用[19-32]中也得到了相對(duì)較廣泛的應(yīng)用，比如光源處理、臭氧料表面改性等。在 DBD 系統(tǒng)中，固體電極和液體電極是最常用的兩種電極。水水具有良好的透光性和化學(xué)穩(wěn)定性，比熱容大、升溫慢等特點(diǎn)，正是因?yàn)檫@些特斑圖研究領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，并因?yàn)樗母咄腹庑钥梢詫?shí)現(xiàn)對(duì)相關(guān)斑圖進(jìn)行量。近些年來，大量的放電斑圖在用水做為電極的裝置中被發(fā)現(xiàn)，例如四邊形四邊形斑圖，點(diǎn)線超四邊形斑圖，細(xì)胞斑圖，白眼超四邊形斑圖[33-37]。斑圖是一種典型的時(shí)間和空間分布不均勻的自組織現(xiàn)象，它在自然界中廣泛而且也在很多實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中被觀察到，在實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)的這些斑圖能夠很好的與中的斑圖相對(duì)應(yīng)，對(duì)相關(guān)實(shí)驗(yàn)斑圖的研究也能夠在一定程度上揭示自然界斑圖的形成，比如在圖 1-1 中就給出化學(xué)反應(yīng)擴(kuò)散系統(tǒng)[38-48]、法拉第系統(tǒng)[49-58]、Rayleig對(duì)流系統(tǒng)[59-65]和介質(zhì)阻擋氣體放電系統(tǒng)[66-87]中的一些斑圖，同時(shí)也給出了與這些對(duì)應(yīng)的自然界斑圖。

置中，所用的實(shí)驗(yàn)裝置如下圖 2-1 所示，電極是兩6 毫米厚的玻璃板密封并充滿水。將金屬環(huán)浸入每交流電的頻率和電壓可變，不同的斑圖所對(duì)應(yīng)的平行放置的水電極中間放入玻璃邊框，玻璃邊框研究中，兩個(gè)斑圖的發(fā)現(xiàn)都是用一個(gè)厚度為 4 mm放電邊界。雙水電極被密封在一個(gè)氣體含量可調(diào)（Model 2XZ-4）來改變。主要測(cè)量?jī)x器和記錄PO4054, 500 MHz）、數(shù)碼相機(jī)、光電倍增管 PMTH0047）和光譜儀（ACTON SP-2758，CCD:1340ematica，CamWare 等軟件來對(duì)所得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行

放電中首次發(fā)現(xiàn)帶有沿面放電的點(diǎn)線超四邊形斑圖形態(tài)有三種，分別是亮點(diǎn)、暗點(diǎn)以及暗線。通過亮度上相差不大，這在一定程度上也表明暗點(diǎn)和耦合器件（ICCD）相機(jī)、光電倍增管和高速錄像機(jī)以及亮線的位置有體放電的存在，亮點(diǎn)在外加電有一次發(fā)生在外加電壓的下降沿（外加電壓絕對(duì)值，暗點(diǎn)和亮線位置在外加電壓的上升沿和下降沿都產(chǎn)生的沿面放電（SD）轉(zhuǎn)移的高表面電荷密度促進(jìn)生，最后也對(duì)斑圖的形成以及具體的促進(jìn)作用進(jìn) Physics of Plasma 上發(fā)表。壓升高放電的演化順序
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本文編號(hào)：2853127