南京工业大学 电气工程与控制科学学院，南京 211816
利用纳秒脉冲电源激励大气压空气中针-水结构气液放电，研究了不同脉冲参数下的放电特性、等离子体特性和活化水中活性粒子浓度的变化规律。结果表明，在一个脉冲周期内放电分为3个阶段，其中发生在脉冲持续时间内和下降沿的两次放电较强，上升沿的放电较弱。当脉冲电压增大时，放电电流、平均功率、发光强度和发射光谱强度均逐渐增大；当频率增大时，放电电流几乎不变，但是功率显著增大，放电发光强度和发射光谱强度均增大。电压上升沿时间的增大则会减弱放电强度，相应的放电发光强度和发射光谱强度均减弱。而电压下降沿的增大则会增强放电，发光强度和发射光谱强度增大。当脉冲电压、频率和下降沿时间增大，H
2O
2，
${\rm{NO}}_2^ - $![]()
![]()
和
${\rm{NO}}_3^ - $![]()
![]()
浓度逐渐增大；而电压上升沿时间增大会导致3种活性粒子浓度逐渐降低。
强激光与粒子束
2021, 33(6): 065008
1 中国科学院 电工研究所， 北京 100190
2 中国科学院 电力电子与电气驱动重点实验室， 北京 100190
3 中国科学院大学， 北京 100039
4 电力设备电气绝缘国家重点实验室(西安交通大学)， 西安 710049
利用上升沿100 ns、脉宽150 ns的单级磁压缩纳秒脉冲电源，通过电压电流测量和放电图像拍摄实验，研究了大气压空气中极不均匀电场结构重复频率纳秒脉冲气体放电的放电模式。结果表明纳秒脉冲气体放电存在三种典型的放电模式: 电晕放电、弥散放电和火花放电。施加的脉冲电压幅值对放电模式影响显著，随着电压幅值的增加，放电依次经历电晕、弥散和火花放电。固定电压幅值时，放电可能同时存在两种模式。重复频率加强了放电强度，弥散放电的激发电压随重复频率的增加变化不大，但火花放电的激发电压随着重复频率的增加而降低。因此降低重复频率有利于在较大电压范围获得大气压空气弥散放电。
纳秒脉冲 大气压空气 放电模式 弥散放电 重复频率 nanosecond pulse atmospheric-pressure air discharge mode diffuse discharge pulse repetition frequency 强激光与粒子束
2014, 26(4): 045029
河北大学物理科学与技术学院, 河北 保定071002
利用针阴极和水阳极, 在6 mm的空气隙产生了大气压空气辉光放电。 该大气压辉光放电具有明显的负辉区、 正柱区和阳极辉区等明亮的发光区。 通过研究放电的电压电流特性, 发现该放电处于亚辉光放电到正常辉光放电阶段。 由于氮分子第二正带系337.1 nm的光谱强度反映高能电子密度, 对337.1 nm谱线的强度进行了空间分辨测量。 结果发现高能电子在针尖附近密度最大, 而其他区域相差不多。 随电压升高, 高能电子密度减少。 增大限流电阻, 高能电子密度也减少。 氧原子对杀菌消毒具有重要作用, 利用发射光谱法对氧原子谱线强度的空间分布进行了测量, 发现氧原子谱线强度与高能电子的空间分布及其随参数的变化关系一致。
大气压空气辉光放电 发射光谱 空间分辨测量 高能电子 氧原子 Atmospheric pressure glow discharge Emission spectrum Spatial distribution High energy electron Oxygen atom 光谱学与光谱分析
2013, 33(9): 2321
清华大学 电机工程与应用电子技术系, 北京 100084
详细讨论了石英管对平行WR-430波导谐振腔内部电场强度的影响。在没有石英管时，电场强度在每个狭缝附近发生突变，其峰值沿着一个波导逐渐减小，而沿着另外一个波导逐渐增大。存在石英管时，内部电场变弱且沿着石英管内表面无规则振荡，而且电场沿着两个波导之间的中心轴线波动。当石英管壁厚度和离上下波导的距离分别为5和2 mm时，谐振腔内部的平均电场强度达到最大，而且电场强区面积较大。当上述两者分别超过5和2 mm时，内部电场的最大值会随着石英管壁厚度和距离逐渐减弱。低气压和大气压空气等离子体在谐振腔内部被激发，其形态比较接近各自的仿真的电场强度分布。
石英管 电场强度 平行WR-430波导谐振腔 低气压空气微波等离子体 大气压空气微波等离子体 quartz tube electric field intensity parallel WR-430 waveguide resonant cavity low-pressure air microwave plasma atmospheric air microwave plasma
1 中国科学院 电工研究所， 北京 100190
2 中国科学院 电力电子与电气驱动重点实验室， 北京100190
3 四川大学 高分子材料工程国家重点实验室， 成都 610065
4 中国科学院 研究生院， 北京 100039
使用上升沿40 ns、脉宽70 ns的重复频率单极性纳秒脉冲电源，采用双水电极结构产生大气压空气中介质阻挡放电。测量了纳秒脉冲下介质阻挡电压和电流，并获得长曝光时间和ns级曝光时间的放电特性，采用曝光时间为2 ns的高速摄影拍摄放电发展过程。结果表明：大气压空气中，水电极结构纳秒脉冲介质阻挡放电能够产生稳定均匀的放电等离子体，且存在二次放电。高速摄影对放电发展过程的拍摄结果表明:放电首先由电极中部开始发展，径向扩展至整个电极范围。dielectric barrier discharge in atmospheric air
纳秒脉冲 介质阻挡放电 均匀性 大气压空气 水电极 nanosecond pulse dielectric barrier discharge uniformity atmospheric air water electrode
