单电极结构的大气压冷等离子体射流阵列的放电特性研究

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1、硕士学位论文单电极结构的大气压冷等离子体射流阵列的放电特性研究DischargeCharacteristicsofaCold--Atmospheric--PlasmaJetArrayGeneratedWithSingle·-ElectrodeConfiguration学号：21002042完成日期：2Q!三生鱼旦大连理工大学DalianUniversityofTechnology大连理工大学学位论文独创性声明作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用内容和致谢的地方外，本论文不包含其他个人或

2、集体已经发表的研究成果，也不包含其他已申请学位或其他用途使用过的成果。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。学位论文题目：鎏垒越l茏违毖筐氅：趔叁遮醴型巡型竺翻咝作者签名：麴乌j骂日期：冱丝年—L月掣日大连理工大学硕士学位论文摘要作为目前国际上等离子体科学与技术领域研究热点之一的大气压冷等离子体射流，是一种新兴的非平衡冷等离子体放电技术。这种放电技术利用气流和电场的作用把放电区域产生的等离子体引到外界开阔的工作环境中，实现了放电区域与工作区域的分离，同时又能把很多活性物种和载能

3、带电粒子输运到要处理的物体表面。因此无论在传统的应用领域，还是在新兴的化工领域，大气压冷等离子体射流都表现出了独特的技术优势和良好的应用前景。大气压冷等离子体射流技术主要有微型化和大型化两个发展方向。大型化是把微型等离子体源发生装置的空间尺度进行扩展或利用多个微型射流源同时放电形成较大面积的等离子体。利用多个小尺度的射流源同时放电也就是所谓的阵列型等离子体射流源。本文是以单针电极结构的微型等离子体射流源为基本单元，在二维方向上扩展成阵列型的大面积的等离子体源。在进行多根射流源的扩展之前，我们先对单电极结构的大气压等离子体射流进行了的初步试验探究与诊断。在

4、良好的放电参数与放电形态下，再实现多根射流的阵列化。射流阵列的装置由七个单电极结构的射流源产生装置组成，周围六根射流装置按正六边形结构排布，并且可以在二维方向上扩展。这项工作旨在使用微小等离子体源来获得大面积的等离子体。我们通过系统的电学，光学和高速纳秒摄影诊断，详细研究了此射流阵列的放电特性。通过初步考察每条射流光谱中的四条特征谱线的光发射强度(N2，337nm；N2+，391．4nm；He，706．5nm；和O，844．5rim)，我们发现此射流阵列有很好的均匀性。另外，七根射流的转动和振动温度范围分别是300．310K，100．2200K，具有很好

5、的一致性。为了进一步研究射流阵列的放电演化过程及射流之间的相互作用，我们在放电装置的底面和侧面拍摄了两组曝光时间为40纳秒的ICCD图片。结果表明此射流阵列的放电演化在时间和空间上都有很好的均匀性。但是由于射流之间的耦合作用，外围六根射流的尾部显示出一定的偏转现象。如果气流减小，发现这种偏转现象更加明显。我f门借助光致电离理论，把这种偏转现象归因于射流头部携带的正电荷之间库仑排斥的结果。关键词：等离子体射流；等离子体阵列；等离子体诊断单电极结构的大气压冷等离子体射流阵列的放电特性研究DischargeCharacteristicsofaCold--Atm

6、ospheric--PlasmaJetArrayGeneratedWithSingle—ElectrodeConfigurationAbstractAsoneoftheimmediateareasofresearchfocus，coldatmosphericpressureplasmajets(cAps)isarapidlydevelopingtechnologyofnon-thermalatmosphericpressureplasmaSOUrCeS．T11iskindofdischargetechnologyejectsplasmafromtheno

7、zzleorapertureofthedischargeregionbyvirtueoftheairflowandelectricfield，achievingtheseparationoftheirgenerationfromtheirapplicationregionsandtransportingthehighreactivechemicalspeciesproducedingenerationregiontotheapplicationregion．111edesirablepropertiesofthesechemicalspecies，inc

8、ludinghighchemicalreactionactivity，easyt