低温大气等离子体炬的特性研究

发布时间：2020-11-16 01:50

　　 低温大气等离子体炬是近些年来新兴的一种等离子体技术,在材料改性,环境改善以及生物医学等领域的应用前景极其广阔,因而受到国内外各领域学者的广泛关注。低温大气等离子体炬有多种激发方式,本文对一种低温大气高压等离子体炬和一种低温大气微波等离子体炬进行了研究,分别研究分析了两种低温大气等离子体炬的特性,具体包括:研究了一种低温大气高压等离子体炬,驱动为正弦交流高压电源,并通过介质阻挡放电研制出低温大气高压等离子体炬发生装置。通过改变等离子体激发条件,研究了高压等离子体炬的伏安特性,分析了电压、电流、系统功率、工作气体、工作气体流速等参量对等离子体射流稳定性的影响,并初步进行生物样品表面处理实验。主要结果包括:不同的工作气体放电所需要的系统功率不同;高压电极上的电压在气体未开始放电时,随着所加电压的升高而增加;等离子体开始放电时,高压电极上的电压便会骤减,只会在负半幅稳定放电;当低温大气高压等离子体炬稳定产生等离子体射流时,通过该炬管的电流的大小仅和系统功率有正相关的关系,电压几乎稳定不变;等离子体射流对生物样品表面有改性作用。研究了一种低温大气微波等离子体炬,利用微波在大气中直接激发产生低温等离子体射流,对微波等离子体射流的特性进行了研究。利用HFSS和CST软件对低温大气微波等离子体炬发生装置进行了电磁仿真,观察电磁场的分布,确定其在喷射等离子体炬端口的场强。同时,基于多气流通道结构,有效地提高了低温大气等离子体炬的稳定性。通过在自行研制的低温大气微波等离子体炬装置上激发出稳定的等离子体,比较分析了微波输入功率、气体、气体流速对该低温大气微波等离子体炬放电特性的影响。主要结果包括:低温大气微波等离子体射流可以在功率不到100W时产生;电离气体气流量的大小对吸收功率的影响很小,甚至不存在任何影响,而将等离子体从喷嘴处吹出的运载气体气流量的增加则会导致等离子体电离时吸收功率增加;吸收功率随着入射功率的增大而增大,微波导致气体放电需要的输入功率是在一定范围内的,并非输入功率越大其产生的等离子体射流越稳定。
【学位单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：O53
【部分图文】：

常见的等离子体

大气压非平衡等离子体射流对牙齿根管的处理废气和废水的治理是等离子体环境治理领域中的主要应用

氩等离子体处理聚四氟乙烯扫描电镜图
【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 吴淑群;聂兰兰;卢新培;;大气压非平衡等离子体射流[J];高电压技术;2015年08期

2 林德锋;罗书豪;侯世英;郑锐;陆海东;张禹;;大气压放电等离子体射流研究进展[J];中国高新技术企业;2013年34期

3 杨欢;刘汝兵;王萌萌;林麒;;等离子体射流及其发生器研究进展[J];机电技术;2013年05期

4 卢新培;;等离子体射流及其医学应用[J];高电压技术;2011年06期

5 刘繁;汪建华;王秋良;戴松元;刘长林;;常压微波等离子体炬装置的模拟与设计[J];强激光与粒子束;2011年06期

6 刘长林;汪建华;熊礼威;刘繁;;大气微波等离子体炬装置设计及实验研究[J];低温物理学报;2011年02期

7 熊紫兰;卢新培;鲜于斌;邹长林;;大气压低温等离子体射流及其生物医学应用[J];科技导报;2010年15期

8 张庆;张贵新;王黎明;王淑敏;;大气压微波等离子体炬的仿真设计与实验[J];强激光与粒子束;2010年02期

9 刘红霞;陈杰瑢;;氩等离子体后辉光区对聚四氟乙烯膜表面的优化改性[J];高等学校化学学报;2009年06期

10 王辉,孙岩洲,方志,邱毓昌;介质阻挡放电低温等离子体的产生[J];印染;2005年19期

相关博士学位论文 前1条

1 聂秋月;大气压冷等离子体射流实验研究[D];大连理工大学;2010年

相关硕士学位论文 前3条

1 俞永波;大气压低温等离子体射流特性的研究[D];东南大学;2015年

2 任昊;基于COMSOL的MPT离子化源等离子体建模仿真[D];浙江大学;2014年

3 冯岩;大气压大尺度等离子体射流研究[D];大连理工大学;2010年

本文编号：2885477