介质阻挡放电中四边形向超四边形斑图的转化

利用双水电极介质阻挡放电装置,在高pd值流光放电模式下,分别获得了四边形斑图和超四边形斑图.观察到了2种斑图之间的相互转化和时空对称性破缺.此外,对超四边形斑图中的大点进行了时空分辨测量.结果表明:在每半个电压周期内,大点的中心和边缘均是放电2次,具有相同的时空行为,由此证明了第2次放电应为壁电荷引起,而不是由于存在第2个放电丝.     

介质阻挡放电中暗环白眼超四边形斑图的研究

本实验首次在双水电极介质阻挡放电装置中获得暗环白眼超四边形斑图.该斑图的每个四边形晶胞内都包含一个由黑色圆环围绕的中心亮点.这种黑色圆环围绕中心亮点的结构类似于白眼晶胞,称为暗环白眼.利用高速照相机研究暗环白眼超四边形斑图的时空结构.结果发现,暗环白眼超四边形斑图由4套不同的子结构相互嵌套而成,在每半个外加电压周期内,子结构的放电顺序依次为:中心亮点-亮点晕-顶点四边形-顶点连线.其中,暗环白眼是由中心亮点和周围的环形不放电区域组成的.利用壁电荷理论解释了暗环白眼超四边形斑图的形成机制和暗环的形成原因.     

介质阻挡放电中带线六边形斑图

在介质阻挡放电系统中首次发现了带线六边形斑图.利用高速照相机和光电倍增管对斑图的时空结构和时间相关性进行测量,发现该斑图是由带线六边形内的中心点、带线六边形上的点及线和带线六边形内晕3套子结构组成,分别将其记作C(center),V(vertex)+L(line),H(halo),放电全部发生在电压上升沿.利用2个光电倍增管同时对V、L处进行测量,发现二者都在第2个电流脉冲放电且放电顺序随机.利用高速录像机拍摄曝光时间为50 μs放电照片,发现L是由随机放电丝组成.利用壁电荷理论解释带线六边形斑图的时空结构及形成机制.     

气体成分对介质阻挡放电中超四边形斑图的影响

采用介质阻挡放电装置,研究了1.01×105Pa下空气和氩气的混合气体中气体成分对超四边形斑图的影响.实验发现,随着空气体积分数的增大,产生超四边形斑图所需要的驱动电压也随之升高,同时,超四边形斑图越来越不稳定,放电丝直径逐渐变小,当空气体积分数大于4%时放电丝个数由每行6个增加到7个.     

介质阻挡放电中斑图的傅立叶分析

采用特殊的水电极介质阻挡放电实验装置,获得了大气压下氩气与空气混合气体放电的稳定的斑图.用二维FFT(Fast Fourier Transform)的方法把斑图变换到频域中,通过对频谱细致的分析及图像的相关运算,给出了斑图的结构,分别为类六边形、六边形和不规则结构.     

介质阻挡放电斑图动力学研究进展

介质阻挡放电斑图动力学是一门新兴的交叉学科,对它的研究已经引起了人们广泛的关注．介质阻挡放电中复杂的非线性过程以及系统经历的高级动力学分叉过程使得系统可呈现出丰富的时空斑图与时空对称性破缺．因此介质阻挡放电成为研究斑图动力学的一个新的系统,它为目前实验室斑图动力学的研究注入了新的内容．文中对介质阻挡放电的应用研究与应用基础研究作了简要的介绍,着重介绍了介质阻挡放电斑图动力学的研究进展,并对这一领域的研究进行了展望．     

氩气介质阻挡放电中的图灵斑图

采用特殊设计的水电极介质阻挡放电装置,使用氩气在一个大气压的实验条件下获得了稳定的图灵斑图,并通过对放电电流和光信号进行研究,发现这时放电是弥散的.实验表明稳定斑图的形成与放电间隙的气体成分、电源电压和频率等都有一定的关系.     

介质阻挡放电中D_(2h)超点阵斑图的研究

在介质阻挡放电系统中,首次观察到一个由六边形点阵和四边形点阵嵌套而成的D_(2h)超点阵斑图.采用高速照相机(ICCD)研究了D_(2h)超点阵斑图的时空动力学结构,分析可知:D_(2h)超点阵斑图是由六边形子点阵、晕和四边形子点阵相互嵌套而成,且在每个外加电压半周期内子点阵的放电顺序依次为:六边形子点阵、晕、四边形子点阵.通过分析演化过程中出现的一系列斑图,发现对称性的演化顺序为:D_(4h)-D_(4h)和D_(6h)的混合态-D_(2h)-D_(2h),演化过程中斑图的对称性逐渐降低.通过分析子结构的对称性发现六边形子点阵、晕和四边形子点阵均属于D_(2h)点群.利用发射光谱法采集了氮分子(N_2)第二正带系(C~3∏_u→B~3∏_g)的发射谱线和氩原子696.57 nm (2P_2→1S_5)处的发射谱线,并计算得到了D_(2h)超点阵斑图中不同子结构的分子振动温度和电子密度.结果显示3套不同子结构的分子振动温度和电子密度相近,由此表明3套不同子结构的等离子体状态基本相同.最后,用壁电荷理论对斑图的形成进行分析.     

介质阻挡放电的斑图和频域分析

采用双水电极介质阻挡放电装置,利用光学方法研究了6.06×104Pa氩/空气混合气体的斑图演化过程.结果表明随驱动电压从击穿值不断增加,斑图经历了一系列的演变过程:均匀放电、六边形结构、随机微放电丝结构、第二次六边形斑图、四边形斑图、条带斑图、最后又出现均匀放电.用二维傅立叶变换的方法把斑图变换到频域中,得到了频域下的斑图并对其进行了分析.     

介质阻挡放电系统中不同对称性斑图的演化

利用双水电极实验装置,在介质阻挡放电系统中观察到了具有不同空间对称性的斑图之间的演化过程.在实验中,通过改变外界驱动电压发现:在升高电压的过程中,条纹斑图会发生失稳,并逐渐形成六边形斑图;形成规则的六边形斑图后,降低驱动电压,六边形斑图会失稳再次形成条纹结构.进一步降低驱动电压,在条纹斑图中观察到了横向调制失稳现象.     

具有调制作用的介质阻挡放电气隙中的超四边形斑图

在基于水电极的介质阻挡放电中,采用了带有9个相同且规则对称排列的正方形孔的玻璃板作为边界,得到了多个具有相同单元格结构的超四边形斑图,并对其时空动力学进行研究,分析了斑图形成的机制.结果表明每个单元斑图由边长不同的3个正方形子结构嵌套而成,第1个正方形子结构在小单元几何中心位置由4个小点组成,第2套子结构嵌套在第1个正...     

介质阻挡放电中螺旋波斑图局域波长特性研究

采用双水电极介质阻挡放电装置,在大气压氩气放电中得到螺旋波斑图,并对其局域波长特性进行了研究.实验发现,螺旋波波长具有保持不变的特性.由于多普勒效应,螺旋波局域波长将随平均波长而发生变化.当其改变超出某一临界值时,螺旋波斑图的局域条纹则会产生断层,使其重新恢复到螺旋波平均波长附近.为进一步证实此特性,实验给出了螺旋波局域波长的相对变化量随平均波长变化的关系曲线.     

介质阻挡放电中不同斑图的微放电通道中分子振动温度研究

采用特殊的水电极介质阻挡放电实验装置,在空气/氩气介质阻挡放电中得到了四边形斑图、六边形斑图,通过对氮分子第2正带系(C3Πu→B3Πg)的发射光谱进行分析,研究了这2种斑图的微放电通道中的氮分子的振动温度.实验结果表明,随着外加电压升高出现的四边形斑图和六边形斑图,其微放电通道中的分子振动温度依次升高.     

介质阻挡放电中螺旋波斑图的臂数变化

本工作利用介质阻挡放电装置,观察到单臂螺旋波、多臂螺旋波与靶波,发现在参数不变的情况下,不同臂数的螺旋波斑图可以相互转化.利用唯象模型模拟了不同臂数螺旋波的演变过程,结果显示:拓扑缺陷(断层)向螺旋波中心移动时,会引起螺旋波臂数的改变,若断层与螺旋波拓扑荷同号,螺旋波臂数增加,若断层与螺旋波拓扑荷反号,螺旋波臂数将减少.     

中等pd值介质阻挡放电中的六边形斑图

实验采用双水电极装置,在中等pd(p为气体的压强,d为放电间隙)值介质阻挡放电中观察到了六边形斑图.实验发现,随电压的升高,六边形斑图是由弥散放电模式演化而成.通过测量各模式的光电流信号,发现在弥散放电模式时放电脉冲是单个的,而出现丝状放电时光信号表现为多个脉冲,且放电脉冲个数随外加电压的升高而增加.     

介质阻挡放电中的六边形与四边形混合结构

采用特殊的水电极介质阻挡放电实验装置,首次在空气介质阻挡放电中得到了六边形斑图、四边形斑图及它们的混合结构.分析了六边形斑图中晶轴的取向与缺陷对的特性.通过图像的相关运算得到了这种混合结构中六边形的空间位置分布.     

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.     

气体放电中几种四边形斑图的发光特性

采用双水电极装置,在大气压下介质阻挡放电系统中得到了3种不同的四边形斑图,为了明析它们的区别,对其中放电单元的发光特性进行了研究.结果表明:随着电压的升高,构成斑图的放电单元面积变大,其光信号经历了每电压半周期1次到2次再到多次的变化过程.分析表明,壁电荷在其中起到了重要的作用.     

高压电源介质阻挡放电研究

本文作者介绍了介质阻挡放电产生等离子体采用先进软开关技术的大功率高频高压电源,频率从10Hz～50kHz连续可调,体积小,控制方便.实验证明,该装置响应快,运行稳定,给介质阻挡放电研究提供了良好的条件.     

介质阻挡放电的光谱研究

利用双水电极实验装置,发射光谱的方法对介质阻挡放电系统进行了研究.在实验中发现,电压不同时,电流波形也有所不同.其他条件一定时,升高电压或频率,Ar原子谱线(750)谱线的强度都会增加.