双源激励介质阻挡放电等离子体特性研究

发布时间：2021-10-09 21:22

　　介质阻挡放电是一种大气压下就可以产生稳定的、相对均匀的等离子体的放电模式,在表面改性、薄膜沉积、离子刻蚀等工业领域有广泛的应用。介质阻挡放电是在电极之间加入绝缘介质,外加电压必须是交流电源。工频交流电源激励介质阻挡放电时,放电功率较小,达不到很好的放电效果;高频交流电源激励介质阻挡放电时,注入反应器的能量很大,但注入的能量会有很大一部分转化为热能和光能,因此能量利用效率不高。本文采用双电源激励介质阻挡放电,其中高频电源用于提高放电次数从而增大离子密度,低频电源用于提高电压幅值从而提高放电强度,实现一种更好的在大气压条件下的等离子体源激励介质阻挡放电反应器。本文主要研究了双源激励供电相比于单高频、单工频供电的优势,工频、高频电源电压幅值对双源激励供电的影响,双源激励供电的仿真研究以及大气压氩气中高频供电和双源供电对介质阻挡放电均匀性的研究。主要研究内容如下:（1）研究了单高频、单工频及双源激励介质阻挡放电,以及电压总幅值相同时,高频电源和工频电源电压幅值占比不同时,工频、高频电源电压幅值对双源激励供电的影响。结果表明:从放电形貌、电压电流波形和发射光谱强度都可以看出在相同电压下高频供电比... 

【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：65 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
引言
1 绪论
    1.1 等离子体概述
        1.1.1 等离子体介绍
        1.1.2 低温等离子体应用
        1.1.3 低温等离子体的产生方式
    1.2 介质阻挡放电
        1.2.1 介质阻挡放电的分类
        1.2.2 大气压介质阻挡放电的研究现状
    1.3 双源激励介质阻挡放电等离子体的研究现状
    1.4 研究意义和研究内容
2 实验装置和测量方法
    2.1 引言
    2.2 实验系统
    2.3 实验分析测量方法
        2.3.1 电源输出功率的测量
        2.3.2 反应器放电功率的测量
        2.3.3 臭氧的测量
        2.3.4 反应器电容的测量
    2.4 实验仪器和试剂
    2.5 本章小结
3 电源参数对双源激励DBD的影响
    3.1 引言
    3.2 双源激励DBD匹配电路的选取
    3.3 单频高压电源激励DBD等离子体特性
        3.3.1 放电形貌的对比
        3.3.2 电压电流波形的对比
        3.3.3 放电功率的对比
        3.3.4 发射光谱强度的对比
    3.4 工频、高频电源电压幅值对双源激励DBD的影响
        3.4.1 工频、高频电源电压幅值对双源激励DBD功率的影响
        3.4.2 工频、高频电源电压幅值对双源激励DBD形貌的影响
        3.4.3 工频、高频电源电压幅值对双源激励DBD发射光谱强度的影响
        3.4.4 工频、高频电源电压幅值对双源激励DBD臭氧产生的影响
    3.5 高频、工频电源电压占比不同时的放电特性
        3.5.1 放电形貌的影响
        3.5.2 电压电流波形的影响
    3.6 本章小结
4 双源激励DBD的仿真研究
    4.1 引言
    4.2 仿真模型的搭建
    4.3 单工频放电和单高频放电的对比
    4.4 双源激励DBD对高能电子的影响
    4.5 双源激励DBD对活性物质生成量的影响
    4.6 本章小结
5 大气压氩气中高频供电和双源供电对DBD均匀性的研究
    5.1 引言
    5.2 电气参数对大气压氩气中DBD均匀性的影响
        5.2.1 高频电压幅值对放电形貌和放电功率影响
        5.2.2 高频电压幅值对转振温度的影响
        5.2.3 外加放电频率对大气压氩气条件下DBD特性的影响
    5.3 气隙间距对大气压氩气条件下DBD放电特性的影响
    5.4 载气流量对大气压氩气条件DBD放电特性的影响
    5.5 本章小结
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]大气压介质阻挡放电双频调制技术数值模拟研究[J]. 张仲麟,聂秋月,王志斌,孔繁荣,江滨浩.  电工技术学报. 2017(08)
[2]结构及供电电源对沿面介质阻挡放电装置放电特性及臭氧生成的影响[J]. 商克峰,王浩,岳帅,李杰,吴彦.  电工技术学报. 2017(02)
[3]等离子体种子处理技术介绍[J]. 吴忠民,王庆江.  新农业. 2017(02)
[4]大气压脉冲气体放电与等离子体应用[J]. 邵涛,章程,王瑞雪,严萍,任成燕.  高电压技术. 2016(03)
[5]不同电源激励下多针-平板介质阻挡放电特性比较[J]. 黄发辉,杨静,吴伟杰,方志.  绝缘材料. 2015(12)
[6]光谱法测量低压热喷涂等离子体的电子温度和电子密度[J]. 孙成琪,高阳,杨德明,何坤.  激光与光电子学进展. 2015(04)
[7]大气压氩气介质阻挡放电特性随模式的演化[J]. 郝艳捧,郑彬,刘耀阁.  高电压技术. 2014(10)
[8]大气压氦等离子体射流气体温度的光谱诊断(英文)[J]. 常正实,邵先军,张增辉,张冠军.  高电压技术. 2013(09)
[9]流动氩气介质阻挡放电特性及振动温度研究[J]. 李雪辰,刘润甫,常媛媛,赵欢欢.  光谱学与光谱分析. 2013(02)
[10]大气压不同惰性气体介质阻挡放电特性的比较[J]. 罗海云,冉俊霞,王新新.  高电压技术. 2012(05)

博士论文
[1]沿面—填充床复合放电等离子体及其协同催化降解苯的研究[D]. 姜楠.大连理工大学 2014
[2]大气压纳秒脉冲介质阻挡放电光谱特性与应用基础研究[D]. 杨德正.大连理工大学 2012

硕士论文
[1]介质阻挡放电的边界效应[D]. 李璐璐.北京理工大学 2015
[2]频率比对双频容性耦合等离子体SiO2刻蚀的影响[D]. 杨玲.苏州大学 2010



本文编号：3427025