含辅助电极的等离子体显示板单元放电特性模拟

对PDP维持电极间插入带电辅助电极的新单元放电特性进行了模拟研究,并与传统的长间隙放电单元的模拟结果做了比较.模拟结果表明:新单元的Xe激发效率高于传统结构的Xe激发效率,并且Xe激发效率与电压成反比;在维持间隙大于360 μm时,新单元的最小维持电压低于传统单元的最小维持电压,当维持间隙大于或等于450μm时,辅助电极降低最小维持电压的优点尤为明显;当辅助间隙在60～100μm时,最小维持电压较小;与长间隙单元相比,新单元对荧光粉的损伤减轻50%以上.模拟结果对新结构PDP单元优化设计提供了指导.     

共面型介质阻挡放电的击穿特性

利用拉普拉斯方程求出共面型介质阻挡放电单元电势分布的解析解,结合汤生放电理论,研究了共面型放电单元的结构参数对其击穿特性的影响.结果表明,介质表面的二次电子发射系数、沿面电极间隙、电极长度、介质层等因素对共面型介质阻挡放电的击穿电压和击穿路径的位置都有一定影响.合理选择共面型介质阻挡放电的结构参数,可以获得较低的击穿电压和所需的放电模式.     

有浮动电极PDP单元放电串扰的数值模拟研究

利用二维流体模拟方法研究等离子体显示屏(PDP)大维持电极间隙单元之间的放电串扰现象.研究发现当维持电极间隙较大时,无论它们之间是否有浮动电极,均可能发生相邻单元之间的放电串扰;同时,串扰还与工作电压有关,电压越高越容易发生串扰.模拟结果显示,串扰仅发生在最初几个维持放电脉冲期间.在单元之间插入浮动电极,可以有效地阻止单元之间的放电串扰而不影响Xe放电激发效率.     

基于数值模拟的非对称荫罩式PDP结构参数的优化

为了研究荫罩式等离子体显示板(SMPDP)的放电效率,采用流体模型,建立了二维非对称SMPDP单元的放电模型,给出了放电效率的计算方法.利用该放电模型,研究了具有长放电路径的非对称SMPDP的放电过程,讨论了扫描电极和放电单元后开口等结构参数对非对称SMPDP放电效率的影响.数值模拟的研究结果表明:随着扫描电极向后开口方向延伸长度的增加,非对称SMPDP放电效率先增加后减小,即扫描电极的延伸长度存在最优值;扫描电极与后开口的距离的不同,扫描电极结构不同的非对称SMPDP其放电效率的变化趋势也不同;随着荫罩后开口长度的增加,非对称SMPDP的放电效率呈现先增加后减小的趋势,当荫罩后开口长度为有效后开口长度的60%时,非对称SMPDP的放电效率提高10%.将扫描电极向后开口方向适当延伸,并合理选择后开口的长度、扫描电极与后开口间的距离,可以有效提高非对称SMPDP的放电效率.     

气体成分对等离子体斑图的影响

采用双水电极介质阻挡放电装置,在大气压下研究了氩气和空气混合气体中气体成分对等离子体斑图(包括四边形斑图和六边形斑图)的影响.四边形斑图和六边形斑图的电压范围随着空气含量的增加而逐渐增大.实验测量了击穿电压随空气含量变化的关系.结果发现:击穿电压随着空气含量的增加而增大,但不成简单的线性关系.在氩气放电中,击穿电压值随着放电间隙的增大而增大.     

驱动电压频率对荫罩式等离子显示屏的影响

研究了荫罩式等离子显示屏(SM-PDP)的驱动电压频率从100 kHz到250 kHz变化情况下,显示单元放电特性的变化.结果表明:随着驱动电压频率的提高,在相同的时间内放电次数增加,使产生的真空紫外辐射能量增加,可以提高显示的亮度,获得更高的对比度和灰度等级,同时壁电荷的积累减小,使单次放电反应变弱、放电效率降低,因而过高的驱动频率,也不能起到改善图像质量的作用;同时电极上的电流峰值减小,而其随时间的平均值增大,在设计驱动电路时,必须考虑其影响.因此在设计SM-PDP时合理的选择驱动电压的频率,可以使PDP的性能有很大的提高.     

三电极结构荫罩式PDP的模拟和实验研究

采用三维流体模型和老炼测试平台从理论模拟和实验测试角度研究三电极结构荫罩式PDP在对向放电和表面放电驱动波形下的放电发光特性.模拟结果表明:三电极结构荫罩式PDP在对向放电驱动波形下的点火和维持电压都低于表面放电驱动波形下的点火和维持电压;对向放电驱动波形的峰值亮度比表面放电驱动波形约高89％,表面放电驱动波形的放电效率比对向放电驱动波形约高9.1％.老炼平台的实验测试结果也表明了同样的趋势.     

DBD放电产生等离子体的能效影响因素研究

本文为提高真空下介质阻挡放电（DBD）的电源效率,考察其能效特性,利用正交设计法安排实验,研究了DBD放电等离子体激励电源的工作频率、占空比、放电环境气压和电极间隙对DBD放电能效的影响,通过方差分析寻找最优组合使电源效率最大化。研究结果表明,占空比是影响电源效率的主要因素,放电环境气压影响其次,加载电源频率和电极间隙大小对电源效率影响不显著。     

一种新的五电极交流等离子体显示板触发驱动方法

为了降低五电极交流等离子体显示板(AC PDP)的维持放电电压,提出了一种新的触发驱动方法.该方法利用2个辅助间隙内放电过程相互独立的特性,在触发期间采用单个辅助间隙进行触发放电以提高主维持间隙的壁电压.二维流体模拟结果表明,新的触发驱动方法可将五电极AC PDP主维持间隙的壁电压提高30 V左右,从而使其维持电压降低了10~20 V,降低了对驱动电路的要求,同时真空紫外辐射效率比传统三电极AC PDP提高了50%以上.     

介质阻挡放电中水电极电导率对放电的影响

采用双水电极装置,在介质阻挡放电系统中,首次对水电极电导率对放电系统的影响进行了研究.实验测量了不同电导率下(电导率在2.8～10 000 μS/cm范围内)的介质阻挡放电特性的变化规律,经分析发现:放电的击穿电压随电极电导率的变化而改变.电导率较小时,击穿电压随电导率的增大迅速地减小,电导率大于10 μS/cm时,击穿电压基本保持不变.不同电极电导率下,击穿电压附近的斑图类型不同,其随电导率增大的变化规律与电导率保持不变时升高电压斑图的演化顺序具有一致性.放电回路的总电导与电极电导率的变化不成线性关系.     

高压脉冲放电等离子体处理酸性橙Ⅱ染料废水的实验研究

研究多针-板电极形式的高压脉冲放电等离子体体系对酸性橙Ⅱ染料废水的脱色效果,并研究脱色机理.结果表明,实验中所采用的多针-板电极形式的高压脉冲放电等离子体体系对酸性橙Ⅱ染料废水的脱色效果明显.在相同的脉冲电压下,系统的脉冲频率、电极间距以及溶液初始pH值和初始浓度等因素对溶液的脱色效果影响显著.在脉冲电压为30 kV,脉冲频率为75 Hz,电极间距为2.5 cm的实验条件下,反应体系放电60 min对酸性橙Ⅱ的脱色率可达92.7%.此项研究结论为进一步研究多针-板电极形式的高压脉冲放电等离子体体系的放电作用提供了依据.     

静电分离器中电流体流场可视化研究

采用粒子成像测速技术(PIV)对线-板式静电分离器中微米级别油滴(2μm)的流动特征进行可视化研究,得到在充分发展的层流条件下(进口气流流速0.16 m/s)电流体随施加电压变化的典型流型及速度分布。结果表明:电流体流型和速度的分布随着施加电压的改变而变化;在外加电压低于起晕电压(小于8 kV)时,流场没有明显变化;随着电压的升高(8～12 kV),放电电极附近及分离器的下游油滴在静电力的作用下以喷嘴的形式向两个收集电极移动,径向运移速度和放电电极上游轴向速度随电压升高而升高;当施加电压大于12 kV时,在放电电极上游电流体二次流以两个对称的反向旋转涡的形式出现,涡的大小随着电压的升高而增大,径向运移速度最高可达0.4 m/s,同时在静电分离器下游出现回流,二次流和回流的出现阻碍了流体沿轴向运移;分离效率随着施加电压的增大而增加。     

填充床放电等离子体反应器对铜绿微囊藻的去除

研究了多根高压电极型填充床放电等离子体反应器对铜绿微囊藻光密度的去除.探讨了高压电极材料、气量、峰值电压和脉冲频率对填充床放电等离子体反应器中铜绿微囊藻光密度去除的影响.结果表明:高压电极材料对铜绿微囊藻光密度的去除不太明显;铜绿微囊藻光密度去除率在处理当天随气量、峰值电压、频率增加而增强的作用效果不明显;而是在放置培养期间,铜绿微囊藻生长受抑制的程度加强,光密度去除率增加.     

负电晕放电等离子体雾化水处理器的设计

为提高放电等离子体技术脱除水中污染物的效率,设计了一种采用负电晕放电方式的水处理装置:待处理水自放电喷嘴电极进入放电反应室,经放电雾化形成小液滴,大大增加了放电等离子体对水中污染物的作用几率.研究了不同喷嘴电极直径和雾化水流量对该处理器电气特性的影响,并对放电等离子体进行了发射光谱的测量.     

绝缘工程陶瓷电火花加工技术研究进展

概述了国内外绝缘工程陶瓷电火花加工技术的研究现状,对高电压辉光放电加工、电解电火花放电加工及辅助电极电火花加工等绝缘工程陶瓷的电火花加工技术的原理、特点进行了分析和阐述,并且分别对相应的复合加工技术进行了一定的研究。     

玉米芯吸附协同低温等离子体对H2S的去除作用研究

为解决低温等离子体高压放电后产生的副产物排放问题,采用玉米芯吸附协同低温等离子体系统来降解硫化氢恶臭气体。确定了电极放电特性参数,考察NTP中的极间电压、H2S初始浓度和CA协同对H2S降解的影响,并分析H2S降解机理。研究表明,CA协同NTP系统能显著提高H2S去除效率,当采用负极放电,极板间距40mm,极间电压15KV,H2S初始浓度为500ppb,吸附时间60min时,CA协同NTP去除H2S的去除率可达到90%以上。     

脉冲流光电晕脱硫反应器电极配置数值模拟

线-板式非热等离子体烟气脱硫反应器的电极配置形式是影响反应器脉冲流光电晕放电特性及脱硫效率的主要因素之一,线-板电极的配置在一定范围内存在最优方案.从工程应用角度出发,在分析脉冲流光电晕放电机理的基础上,进行了反应器静电场数值模拟,得出了不同电极配置的静电场分布,结合流光形成、发展和传播所必备的静电场条件,优化电极配置.数值模拟结果表明:在施加峰值电压为80kV,放电极半径为0.2cm,线-板间距为10cm时,线线最佳间距为6～8cm.     

填充床/沿面复合放电等离子体降解苯的研究

研究填充床/沿面复合放电等离子体反应器,用于对挥发性有机化合物(volatile organic compounds,VOCs)的降解.该反应器以置于石英介质管内的不锈钢弹簧为高压电极,以附着在有机玻璃管内壁的不锈钢网为低压电极,将石英介质管放于有机玻璃管中央,并于石英介质管外与低压电极间填充玻璃珠.采用交流高压电源供电,实现在石英介质管内发生沿面放电,同时在石英介质管外发生填充床放电.含污染物的气体首先通过沿面放电区域,然后经填充床放电区域排出.以苯为目标物,考察了高压电极弹簧外径、玻璃珠尺寸对苯降解的影响,通过引入MnO2/γ-Al2O3催化剂参与反应,进一步提高了苯的去除率.结果表明:在玻璃珠直径6 mm、高压电极弹簧外径12 mm、放电间距12 mm、放电电压27 kV、苯的初始体积分数为0.011 4%的条件下,苯的处理效率高达75%.MnO2负载量为MnO2/γ-Al2O3催化剂质量的10%,并填充于反应器底部,苯的降解率达85%,去除效果提高.