1 中煤科工集团沈阳研究院有限公司煤矿安全技术国家重点实验室, 沈抚示范区, 辽宁 沈阳 113122
2 沈阳航空航天大学航空发动机学院, 辽宁 沈阳 110136
为掌握反应器结构参数和放电参数对大气压非平衡等离子体射流(N-APPJ)的射流长度的定量影响, 设计了多结构的针-环式电极氩气等离子体射流装置, 分别研究了放电电压、 电极间隙、 高压电极放电末端与接地电极的距离及氩气体积流量对射流长度的影响, 并采用发生光谱法对该反应器产生的等离子体电子激发温度进行了计算。 结果表明: 等离子体射流的最大长度可达80 mm; 高压电极放电末端与接地电极之间的距离越大, 射流长度越长但不是线性增长; 射流长度随电极间隙的增加呈现先增大后减小的趋势且在电极间隙为4.5 mm时该射流达到最大长度; 随着氩气体积流量的增加, 等离子体射流长度也呈现出先增大后减小的趋势且减小的幅度较低; 电子激发温度在高压电极和接地电极处较高, 两电极之间部分次之, 在石英管出口处会有比较明显的下降。
大气压等离子体射流 介质阻挡放电 射流长度 电极结构参数 Atmospheric pressure plasma jet Dielectric barrier discharge Jet length Electrode structure parameters 光谱学与光谱分析
2023, 43(12): 3682
强激光与粒子束
2022, 34(4): 049001
郭红磊 1,2,3,*刘景全 1,2,3陈翔 1,2,3杨斌 1,2,3杨春生 1,2,3
1 上海交通大学微/纳电子系, 上海 200240
2 微米/纳米加工技术国家级重点实验室, 上海 200240
3 薄膜与微细技术教育部重点实验室, 上海 200240
介绍了一种在大气压环境下产生超细Ar/O2等离子体射流的装置。为了降低等离子体射流的尺寸, 一种特制的玻璃微针被用于制作等离子体射流源。当施加在电极上的电压为4.0 kV时, 该装置能产生基本均匀和稳定等离子体射流, 且等离子体射流的线宽仅有几μm。此外, 探究了该超细等离子体射流选择性去除聚氯代对二甲苯薄膜的可能性。实验结果表明, 该超细Ar/O2等离子体射流能有效地选择性去除聚氯代对二甲苯薄膜, 去除速率可达2.4 μm/min。因此, 这种超细Ar/O2大气压等离子体射流有可能用于材料的超细加工。
大气压等离子体射流 微针 聚合物薄膜 选择性去除 atmospheric pressure plasma jet microneedle polymer film selective removal 强激光与粒子束
2015, 27(2): 024114
1 南京工业大学 自动化与电气工程学院， 南京 211816
2 西安交通大学 电力设备电气绝缘国家重点实验室， 西安 710049
为了研究水蒸气体积分数对大气压等离子体射流放电机理及放电效率的影响，进而产生高活性低温等离子体并优化其效率。通过对大气压氩水等离子体射流的电压电流波形和Lissajous图形等电气特性的测量及发射光谱和发光图像等光学特性诊断，研究了不同水蒸气体积分数时，等离子体射流的放电特性。通过计算放电功率、传输电荷量、电子激发温度、分子振动温度和分子转动温度等主要放电参量，研究了它们随水蒸气体积分数的变化趋势，并结合放电机理对所得实验结果进行分析。结果表明，Ar/H2O等离子体射流除了产生N2和Ar，还有OH和O，气体温度在525~720 K之间变化，为典型的低温等离子体；随着水蒸气体积分数的增加，等离子体羽喷出管口的长度减小，放电功率减小，发光强度减弱，转动温度和振动温度增加；相同功率下，水蒸气体积分数为0.5%时，产生的OH达到最大。
大气压等离子体射流 放电特性 放电参量 水蒸气体积分数 atmospheric pressure plasma jet(APPJ) discharge characteristic discharge parameter water vapor volume fraction 强激光与粒子束
2013, 25(10): 2592
1 东华大学理学院, 上海 201620
2 东华大学磁约束核聚变教育部研究中心, 上海 201620
通过发射光谱对大气压氦等离子体射流三个不同位置进行测量, 并采用光谱拟合获得氮气分子振转温度的方法, 研究了放电电压和气体流量以及离喷口的距离对射流的温度和化学活性的影响。发现大气压等离子体射流的气体温度和振动温度均随着放电电压增加而升高, 随着气体流量的增大而降低, 随着离喷口距离的增加而降低并逐步趋于稳定。通过对等离子体射流中振动温度的变化趋势并结合活性成分氧原子光谱强度的变化证实了等离子体射流的活性亦随着气体流量及离喷口距离的增大而降低, 随着放电电压增加而升高的结论。
大气压等离子体射流 发射光谱 振转温度 Atmospheric plasma jet Optical emission spectroscopy Vibrational and rotational temperature
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 南京工业大学 自动化与电气工程学院， 南京 210009
4 中国工程物理研究院 应用电子学研究所， 四川 绵阳 621900
采用单针式电极，使用单极性重复频率脉冲电源，在常压氦气、氩气、氮气和空气中得到等离子体射流，并改变电压、流量和气体种类，分别观察不同的实验条件对等离子体射流的影响。实验结果表明：射流长度随施加电压的增加而增长；随着流量的连续变化，射流长度先逐渐变长，达到峰值后由于湍流影响，长度又逐渐缩短，达到一定流量后趋于饱和。此外，不同工作气体中的等离子体射流呈现截然不同的外观，氦气和氩气中射流呈针状模式，长度可达7 cm以上；而在氮气和空气中，射流呈现为长度不超过2 cm的刷状模式。
纳秒脉冲 大气压等离子体射流 多种气体 射流长度 射流外观 nanosecond pulse atmospheric pressure plasma jet various kinds of gases jet length jet appearance
