阵列型大气压冷等离子体射流均匀性控制及特性实验研究

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1、硕士学位论文阵列型大气压冷等离子体射流均匀性控制及特性实验研究EXPERIMENTALRESEARCHOFUNIFORMITYCHARACTERISTICSONATMOSPHERICPRESSUREPLASMAJETARRAYS牛俊博哈尔滨工业大学2018年6月国内图书分类号：O539学校代码：10213国际图书分类号：533.9密级：公开理学硕士学位论文阵列型大气压冷等离子体射流均匀性控制及特性实验研究硕士研究生：牛俊博导师：王晓钢教授申请学位：理学硕士学科：物理学所在单位：物理系答辩日期：2018年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedInde

2、x:O539U.D.C:533.9DissertationfortheMasterDegreeinScienceEXPERIMENTALRESEARCHOFUNIFORMITYCHARACTERISTICSONATMOSPHERICPRESSUREPLASMAJETARRAYSCandidate：NiuJunboSupervisor：Prof.WangXiaogangAcademicDegreeAppliedfor：MasterofScienceSpeciality：PhysicsAffiliation：DepartmentofPhysicsDateofDefe

3、nce：June,2018Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学理学硕士学位论文摘要大气压冷等离子体放电技术的迅速发展推动阵列型大气压冷等离子体射流技术在近年来成为国际上等离子体科学与技术领域研究的热点之一。这一技术的主要优点在于：击穿电压低，产生的活性粒子密度高、射流的长度较长；而且易于安装和拆卸，可重复利用；鲁棒性好。上述优点不仅大大加强了大气压放电技术在薄膜沉积、气相沉积等材料表面改性技术应用方面的优势，而且进一步拓宽了其在环境工程和医疗卫生领域的应用前景，更加深了相

4、距较远的不同学科之间深度的交流融合，对大气压等离子体放电理论与技术的发展有重要意义。在这个发展过程中，该技术也面临着一些不断出现的挑战。其中，阵列型大气压冷等离子体射流的下游工作区待处理材料表面附近等离子体的不均匀性问题是一个亟待解决的问题。本论文针对阵列型大气压冷等离子射流技术和均匀性问题，研究三种不同的阵列型大气压冷等离子射流结构：①平行双管阵列结构；②蜂巢型七管阵列结构；③线性七管阵列结构。这些结构采用多个相同电极的组合排列形成不同阵列，可以作为今后实现大型化射流源的基元部件。通过对所产生射流的整体形状调制、以及电学诊断与光学诊断等方法，对阵列型大气压冷等

5、离子体的均匀性控制和放电特性进行研究。对平行双管阵列的研究中，分别以氩气和氦气为产生等离子体的工作气体，通过对外部参数（如外加电压幅值、放电驱动频率、注入气体流速等）的调节，开展等离子体特性研究，发现了这些参数影响大气压放电等离子体射流特性的规律。并通过发射光谱诊断方法对射流的产生及演化过程进行实验诊断。对线性（一字型）排列及蜂巢型七管阵列的研究中，以氦气为产生等离子体的主要工作气体，采用调节不同外施参数和发射光谱分析的方法，对放电等离子体射流的产生及演化进行了有效的实验诊断研究。关键词：大气压等离子体射流；射流阵列结构；放电特性及均匀性控制-I-哈尔滨工业大学

6、理学硕士学位论文AbstractTherapiddevelopmentofatmosphericcoldplasmadischargetechnologyhaspromotedthearraytypeatmosphericpressurecoldplasmajettechnologytobecomeoneofthehotspotsinthefieldofplasmascienceandtechnologyresearchintheworldinrecentyears.Themainadvantagesofthistechnologyare:lowbreakdow

7、nvoltage,highdensityofactiveparticlesgenerated,longjetlength,easyinstallationanddisassembly,reusability,andgoodrobustness.Theaboveadvantagesnotonlygreatlyenhancetheadvantagesofatmosphericpressuredischargetechnologyintheapplicationofsurfacemodificationtechnologiessuchasthinfilmdeposit

8、ionandvapord