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《大气压下氦_氮射频放电冷等离子体特性》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、ISSN1000-0054清华大学学报(自然科学版)2007年第47卷第3期21/36CN11-2223/NJTsinghuaUniv(Sci&Tech),2007,Vol.47,No.3389-392大气压下氦/氮射频放电冷等离子体特性王华博,孙文廷,李和平,包成玉(清华大学工程物理系,北京100084)摘要:大气压射频辉光放电冷等离子体由于摆脱了真空[1]有害废弃物处理等领域有着广阔的应用前景。大腔的限制,在生物医学、电子工业、国防等领域有非常广阔的气压射频辉光放电等离子体源作为近几年提出的一应用前景。为了拓展等离子体形成气体的种类,降低
2、该技术种新的大气压气体放电冷等离子体源,同介质阻挡的应用成本,对大气压下纯氮射频放电进行了研究。实验中放电相比,不需要在电极表面覆盖介质层,因此可以采用13.56MHz射频电源和裸露的平板电极在大气压下实在较低的击穿电压下产生大面积、均匀的辉光放电现了纯氮射频辉光放电,并比较了纯氦、纯氮和氦-氮混合气[2]等离子体。体条件下的放电特性。实验结果表明,大气压条件下,纯氦辉光放电具有两个稳定的放电模式(A模式和C模式),而纯氮虽然大气压射频辉光放电等离子体源具有上述目前则只能稳定地工作在C放电模式。优点,但到目前为止,大多数研究者是以氦气(可适[
3、3-5]关键词:等离子体物理;大气压辉光放电;射频;放电模式当加入O2、CF4等气体)为主工作气体。由于氦气价格昂贵,故采用价格比较低廉的气体(如氩气、中图分类号:O53文献标识码:A氮气、空气等)作为工作气体对于推动这项技术的实文章编号:1000-0054(2007)03-0389-04[6][7]际应用具有重要意义。Wang等及Laimer等分别实现了以VAr÷VO=99÷1混合气体和纯氩为工作Characteristicsofradio-frequencyglow2[8]气体的大气压射频辉光放电。Yang等报道了以dischargepl
4、asmasatatmosphericpressureVHe÷VN=99.6÷0.4混合气体为工作气体的大气压withhelium/nitrogen2射频辉光放电等离子体的放电特性。在大气压条件WANGHuabo,SUNWenting,LIHeping,BAOChengyu下,射频辉光放电等离子体可以工作在两种稳定的(DepartmentofEngineeringPhysics,TsinghuaUniversity,Beijing100084,China)模式,即A放电模式(体电离为主要的电离机理)和Abstract:Atmospheric-p
5、ressure,radio-frequency(RF),andglowC放电模式(电极表面的二次电子发射为主要的电[4,9,10]dischargecoldplasmashavetremendousapplicationpotentialsinvarious离机理)。fields,suchasbio-medicine,electronics,anddefense,duetothe本文用平板型大气压射频放电等离子体发生removalofthevacuumsystem.Toexpandtherangeofplasmaforminggasesand
6、reducethecosts,thecharacteristicsofthenitrogenglow器,实现了以纯氮为工作气体的大气压射频辉光放dischargewerestudiedusinganRFpowersupply(typicallyat13.56电,并比较了用纯氦、纯氮和氦-氮混合气体为工作MHz)atoneatmosphere.ApurenitrogenuniformRFglowdischarge气体的大气压射频辉光放电等离子体的放电特性。wasobtainedwithtwobareplanarwater-cooledcoppe
7、relectrodesatatmosphericpressure.Thedischargecharacteristicswithpure1实验装置nitrogen,purehelium,andnitrogen-heliummixtureswerealsostudied.Theresultsshowthatdischargesusingheliumoperateintwo本文研究所采用的平板型大气压射频放电等离differentstablemodes(AmodeandCmode),whilethepurenitrogen子体发生器系统如图1所示
8、。实验中该平板型等离dischargewasonlyfoundtoworkinaCmode.Keywords:plasmaphysics;atmosphericpr
