不同结构介质阻挡放电的放电特性

研究了在大气压氮气流中、不同激励电源电压条件下，具有单、双两种电介质层结构的介质阻挡放电装置的放电特性，利用CCD影像技术和放电电压-电流波形进行了分析和讨论。结果表明，无论是哪种结构的介质阻挡放电，在大气压、氮气条件下微放电是介质阻挡放电等离子体的本质，在通常条件下观察到的大气压窄间隙介质阻挡放电等离子体均匀而强烈的放电形貌实际上是放电集体作用的结果。     

介质阻挡放电击穿过程的研究

用磁流体力学方法分析介质阻挡放电的击穿过程，在仔细分析介质阻挡放电中微放电的性质和介质对放电的影响的基础上，建立了一个理论模型来模拟各种参量对放电的影响，并导出了一组方程以描述微放电中等离子体的电子浓度，电场强度，电流密度等微观参量的演化过程。导出了电子浓度，电场强度，电流密度与工作气体的性质及器件结构的关系，并与已有的实验结果进行了比较。     

介质阻挡放电斑图结构的空间相关函数分析

计算了规则分布结构、类规则分布结构以及随机分布结构的空间相关函数.用空间相关函数方法,分析了介质阻挡放电的斑图结构,结果表明介质阻挡放电的斑图结构为类六边形结构.提供了定量分析介质阻挡放电斑图结构的方法.     

介质层厚度及其表面放电对指纹放电成像质量的影响

根据介质阻挡放电的原理，建立了介质阻挡放电人体指纹图像的提取装置。采用静态指纹提取方法，比较了3种不同厚度(0．1mm、0．2mm、0．3mm)介质层时指纹图像的清晰度。结果表明，随着介质层厚度的增加，放电空间的电场趋于均匀，导致指纹放电强度在空间均匀化，从而使指纹成像的分辨率下降。利用动态指纹提取方法观察到了手指在介质层表面产生的沿面放电现象。实验中观察到，金属圆柱体和长方体之间表面放电的长度是有限的，从而证实发生在纹脊之间的沿面放电并不会对图像分辨率产生较大的影响。研究结果表明，为提高指纹图像的清晰度，采用较薄的介质，使用纳秒脉冲放电技术降低沿面放电的程度，是十分必要的。     

介质阻挡放电中的表面电荷

在介质阻挡放电中,计算不同的放电间隙,气压,介电常数和介质厚度等放电条件下的表面电荷量,在VD和SD两种情况下分别进行测量,比较实验和计算结果,并讨论其机理。     

氩气微放电通道电子激发温度的空间分布

采用发射光谱法,研究了气体压强为1.01×105Pa条件下氩气介质阻挡放电单个微放电丝通道中电子激发温度的空间分布.通过氩原子763.51 nm(2P6→1S5)和772.42 nm(2P2→1S3)2条谱线相对强度之比计算电子激发温度.实验结果表明:在只有1个微放电丝的条件下,电子激发温度在放电通道中不是1个恒定值,而是在放电通道正中间出现1个最大值,越靠近电极越小.本工作对研究介质阻挡放电中等离子体的动力学过程和单个微放电丝模型的建立具有重要意义.     

大气压下微流注空间演化与尺度特征

针对大气压下介质阻挡放电的丝状放电模式,建立了针-板放电装置.利用CCD(charge-coupled device,电荷耦合元件),光谱相机对在不同激励电压下的放电形貌进行了采集和分析.总结了微放电模式下微流注的空间演化过程,对完全击穿时的放电形貌进行了分析,给出了描述微流注空间尺度的3个参量,并利用放电形貌图对这3个参量进行了估算,讨论3个参量随激励电压的变化规律.     

不同气压下氩气介质阻挡辉光放电的特性研究

利用双水电极介质阻挡放电装置,采用光学方法和电学方法测量了不同气压下氩气介质阻挡辉光放电发光和转移电荷的时间特性.随气压的增加,放电的光信号脉冲数不断增加.介质阻挡辉光放电的起始时刻都发生在外加电压的下降沿,也就是电压的零点以前,即"过零放电".通过Lissajous图形得到了放电功率.气压小于8.08×104Pa时,介质阻挡辉光放电电压和放电功率随气压变化缓慢增加;在气压大于8.08×104Pa时,介质阻挡辉光放电电压和放电功率随气压变化迅速增加.获得了气压对介质阻挡辉光放电电压和放电功率的影响.     

介质阻挡放电特性及其影响因素

依据低温等离子体转化有害气体的机理,设计了一种基于介质阻挡放电原理的低温等离子体发生器．通过试验研究对比,分析了微放电过程及等离子体空间分布特性,研究介质材料、厚度、放电间隙、电源电压及频率对放电特性的影响．研究表明：选择相对介电常数较大、较薄的介质更易获得较大的放电强度;较小的放电间隙有利于提高放电的强度和放电的均匀性．增大电源电压和频率会使放电功率随之增大．     

表面性质对介质阻挡放电的影响

为了分析介质阻挡放电(DBD)中表面性质改变对气体放电的影响,实验研究了大气压介质阻挡放电介质表面覆盖或不覆盖金属膜时的放电特性,观测了放电丝时空演化行为. 结果表明,未覆盖金属膜的DBD是典型的丝状放电,而覆盖金属膜后DBD放电丝数目锐减而且随时间缓慢游动. 金属膜使介质表面等电位化,电荷表面自由移动使得放电空间只存在少数的放电丝;空间电场梯度减小以及局域热作用导致的自禁止效应使得放电丝在空间中连续随机运动.     

介质阻挡放电等离子体力学特性研究

通过求解电势方程和电荷密度方程得到了等离子体对周围空气施加的电动体积力的分布;借助电子天平测力实验对电动力的水平方向分力进行了实验研究;单摆实验则进一步认识了尖端电极放电所产生的推力。数值模拟结果表明电动力集中裸露电极边缘以及等离子体生成区域附近;实验结果表明电动力水平方向分力与激励电压之间是线性关系、电极的连接方式对电动力有很大影响。     

介质阻挡放电照相技术的应用

在研究介质阻挡放电照相机理和质量的基础上,采用高压纳秒脉冲介质阻挡放电技术,以硬币、植物叶片以及人体手指为样品,对五种应用实例进行了实验尝试和讨论。结果表明,用该方法在拍摄单一色彩的非平面图案时,所得的图像比用普通光学摄影获得的图像更为完整、清晰、且对比度高。该技术可应用于非平面样品图案图像的提取和复印、植物新鲜程度的鉴别、人体指纹的获取以及特殊摄影等领域。     

介质阻挡放电功率测量及各参量变化规律

通过建立介质阻挡放电试验系统,采用Q-V Lissajous图形法研究了激励电压V、激励频率.f对介质阻挡放电电学参量的影响.试验结果表明:提高V,f可有效提高介质阻挡放电的放电功率P、电荷传输量Q;当介质阻挡放电装置结构参数确定后,V,f对等效总电容C的影响不大,电介质层等效电容Cd随V,f的增大而增大,放电气隙等效电容Vg随V,f的增大而略有下降;气隙有效电场强度Eg随V的升高而增大,f对Eg的影响不大;该介质阻挡放电产生的平均电子能量较高,可用于臭氧发生器等设备.     

不同介质层厚度对表面介质阻挡放电制动器的离子风速影响

本文简要介绍了自制的大气压介质阻挡放电制动器的两电极结构,对该两电极制动器放电的电压电流波形进行了分析,并对不同介质层厚度的制动器产生的离子风速进行了测量,实验结果表明介质层厚度会对制动器的性能产生很大的影响。     

介质阻挡放电的气体参量和电学参量

在10kHz频率级上，用李萨茹图形法测量了介质阻挡放电连续处理装置的放电功率；分析了低频介质阻挡放电的电压分布；研究了氩气以及氩气分别与氮气、氢气和氧气混合后的气体成分、气流量对放电效果的影响；系统测量分析了气体放电时的最大转变电压以及相应的极板充电电流、放电功率和功率密度随气隙厚度的变化。     

介质阻挡放电与介质阻挡电晕放电用于空气脱硫的比较

采用同轴管状反应器产生介质阻挡放电,采用同轴线管反应器产生局部电晕放电及介质阻挡电晕放电,研究介质阻挡放电与介质阻挡电晕放电在放电特性与脱硫能耗上的差异.根据V qLissajous图形计算了放电功率、气隙电压及电场强度分布.研究结果表明,相同外施电压下同轴管状反应器比同轴线管反应器具有更高的放电电流,同轴线管反应器中脱除SO2的能量利用率可达31g/kW·h,而在同轴管状反应器中能量利用率可达39g/kW·h.根据气隙放电时电场强度的分布解释了脱硫能量利用率的变化.