大气压下介质阻挡放电的发射光谱诊断

发布时间：2017-03-31 11:05

  本文关键词：大气压下介质阻挡放电的发射光谱诊断，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：大气压下介质阻挡放电是一种非局部热力学平衡的气体放电，它在工业中有着广泛的应用前景。本文建立了一套大气压下介质阻挡放电发生装置，，并通过测量它的放电电压和电流波形、李萨如图形以及时间分辨光谱，对其放电机理进行了研究，并在不同条件下的He放电中，获得了丝状、均匀以及辉光三种不同的放电模式。 发射光谱法是一种原位、实时、在线、对体系没有扰动、时空分辨性能良好的一种诊断手段，本文利用它对纯N2以及包含N2的N2+O2, N2+Ar, N2+He等体系的大气压下介质阻挡放电进行了诊断，获得了如下结果： 1、测得了N2大气压介质阻挡放电的发射光谱，考察了光谱强度随各种参数的变化，发现N2光谱（C3Пu-B3Пg）强度随放电电压和频率增加而增强，并在放电从丝状放电转变为均匀放电时，光强的增加有个突变；但随放电间距和气体流量的增加均有一个最大值。 2、测得了N2+O2; N2+Ar ; N2+He体系的大气压介质阻挡放电的发射光谱，并对其光谱进行了解释。 3、在N2+O2体系的大气压介质阻挡放电中，发现O2的加入对N2激发态具有淬灭性，但对N2各能级的淬灭没有选择性；另外还发现放电能产生NO，其产率随氧气含量的增加而下降，该结果对脱除NOx的机理分析具有重要的参考价值。 4、在N2+Ar; N2+He体系的大气压介质阻挡放电中，N2的激发电离主要靠Ar或He的传能，He要比Ar更容易对N2传能，He、Ar对N2各能级的传能具有很大选择性，Ar对N2的传能选择性大于He对N2的传能选择性，这可能是Ar的两个亚稳态的能量与N2的激发态的能量比较相近的缘故；相应地，N2对He和Ar的激发态具有很大的淬灭作用， N2对He的淬灭性大于N2对Ar的淬灭性，同时N2对He各能级的淬灭选择性大于N2对Ar各能级的淬灭选择性，这可能是N2具有高振动态的缘故。 5、He大气压下介质阻挡放电等离子体的激发温度的变化范围在2500-4200K之间，它随电压的增加（3-7KV）几乎呈直线上升，而它的表观温度则始终保持在室温左右。
【关键词】：介质阻挡放电 发射光谱 大气压辉光放电 N2等离子体 激发温度
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2003
【分类号】：O657.3
【目录】：

• 1 冷等离子体的诊断简述9-22
• 1.1 前言9
• 1.2 Langmuir 探针9-12
• 1.2.1 单收集探针10
• 1.2.2 悬浮双探针10-11
• 1.2.3 发射探针11
• 1.2.4 差分发射探针11-12
• 1.3 波谱探针12-14
• 1.3.1 微波探针12
• 1.3.2 激光探针12-14
• 1.4 化学分析法14-15
• 1.4.1 激光诱导荧光法14
• 1.4.2 光腔衰荡光谱法14-15
• 1.4.3 分子束质谱法15
• 1.5 发射光谱法15-19
• 1.5.1 发射光谱的基本原理15-17
• 1.5.2 等离子体的发射光谱17-19
• 1.6 结语与展望19-22
• 2 大气压下介质阻挡放电简述22-32
• 2.1 介质阻挡放电的定义及结构22-23
• 2.2 大气压下介质阻挡放电的分类及其机理23-28
• 2.3 大气压下介质阻挡放电的诊断及其应用28-32
• 3 实验装置与实验过程32-34
• 3.1 实验装置32-33
• 3.1.1 发射光谱诊断装置32-33
• 3.1.2 电压和电流波形及李萨如图形的测量装置33
• 3.1.3 时间分辨发射光谱的诊断装置33
• 3.2 实验过程简述33-34
• 3.2.1 He的机理研究33
• 3.2.2 N2介质阻挡放电的发射光谱诊断33
• 3.2.3 N2+O2，N2+Ar，N2+He介质阻挡放电的发射光谱诊断33-34
• 4 大气压下介质阻挡放电的机理研究34-42
• 4.1 前言34-37
• 4.2 He丝状介质阻挡放电的机理研究37-39
• 4.2.1 He丝状介质阻挡放电的电流和电压波形以及李萨如图形37
• 4.2.2 He丝状介质阻挡放电的时间分辨发射光谱37-38
• 4.2.3 He丝状介质阻挡放电的电流波形与时间分辨光信号的比较38-39
• 4.3 He均匀介质阻挡放电的机理研究39
• 4.4 He辉光介质阻挡放电的机理研究39-40
• 4.5 小结40-42
• 5 N2大气压介质阻挡放电的发射光谱诊断42-47
• 5.1 前言42
• 5.2 实验结果与讨论42-45
• 5.2.1 N2 大气压介质阻挡放电等离子体的发射光谱42
• 5.2.2 介质阻挡放电中N2(C3Пu-B3Пg)发射光谱强度随放电间距和气体流量的变化42-44
• 5.2.3 介质阻挡放电中N2(C3Пu-B3Пg)发射光谱强度随放电电压和频率的变化44-45
• 5.3 小结45-47
• 6 N2+O2, N2+Ar, N2+He体系的介质阻挡放电的发射光谱诊断47-59
• 6.1 前言47
• 6.2 N2+O2体系的介质阻挡放电等离子体发射光谱的研究47-50
• 6.2.1 N2+O2体系的介质阻挡放电等离子体发射光谱47-49
• 6.2.2 在N2+O2体系的介质阻挡放电中N2(C-B)各带序强度随O2含量的变化49
• 6.2.3 在N2+O2体系的介质阻挡放电中NO(A-X)各带序强度随O2含量的变化49-50
• 6.3 N2+Ar体系的介质阻挡放电等离子体发射光谱的研究50-54
• 6.3.1 N2+Ar体系的介质阻挡放电等离子体发射光谱50-52
• 6.3.2 在N2+Ar体系的介质阻挡放电中N2(C-B)各带序强度随N2含量的变化.4452-53
• 6.3.3 在N2+Ar体系的介质阻挡放电中Ar各谱线强度随N2含量的变化53-54
• 6.4 N2+He体系的介质阻挡放电等离子体发射光谱的研究54-57
• 6.4.1 N2+Ar体系的介质阻挡放电等离子体发射光谱54-55
• 6.4.2 在N2+He体系的介质阻挡放电中N2(C-B)各带序强度随N2含量的变化55-56
• 6.4.3 在N2+He体系的介质阻挡放电中N2+(B-X)各带序强度随N2含量的变化56
• 6.4.4 在N2+He体系的介质阻挡放电中He各谱线强度随N2含量的变化56-57
• 6.5 小结57-59
• 7 大气压下介质阻挡放电等离子体的激发温度59-64
• 7.1 大气压下介质阻挡放电是一种非局部平衡等离子体59-60
• 7.1.1 等离子体体系的四大平衡59
• 7.1.2 等离子体的分类59-60
• 7.1.3 大气压下介质阻挡放电是一种非局部平衡等离子体60
• 7.2 大气压下介质阻挡放电的温度概念60-61
• 7.3 大气压下介质阻挡放电的激发温度61-63
• 7.3.1 通过发射光谱计算激发温度的计算公式61
• 7.3.2 通过He的谱线计算大气压下介质阻挡放电的激发温度61-63
• 7.4 小结63-64
• 致谢64

【引证文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 史丹丹;黄晓江;钟方川;;低温介质阻挡放电线状等离子体射流[J];核聚变与等离子体物理;2012年03期

中国博士学位论文全文数据库 前2条

1 王兴权;介质阻挡放电降解甲基紫废水及尾气中NO_x的光谱分析及机理研究[D];长春理工大学;2010年

2 贺新福;甲烷低温等离子体活化与煤热解耦合过程研究[D];大连理工大学;2012年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

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3 闫伶;发射光谱研究多针对板电晕放电激发态O特性[D];大连海事大学;2011年

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7 边心超;大气DBD等离子体的参数诊断及合成纳米DLC薄膜[D];北京印刷学院;2008年

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10 刘玉峰;大气压等离子体处理污水应用研究[D];长春理工大学;2012年

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本文编号：279517