正弦高压驱动的氩等离子体射流长度和温度特性的研究

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1、第38卷第4期电子器件V01．38No．4ChineseJournalofElectronDevicesAug．20152015年8月InvestigationontheLengthandTemperatureofanArPlasmaJetDrivenbySinusoidalHighVoltageYUYongbo，rANGLanlan，Yan，HUDinglan(SchoolofElectronicScienceandEngineering，SoutheastUniversity，Nanjing210096，China)Abstract：Lengthan

2、dtemperaturearetwoimportantparametersoftheatmosphericplasmajet．Anargonplasmajethasbeengeneratedintheatmosphericenvironmentdrivenby10kHzsinusoidalhighvoltage．Thelengthandtern—peratureoftheplasmajetweremeasuredbytheopticalandelectricalinstruments．Theresultsshowthatthelengthofthepla

3、smajetincreaseswiththeappliedvoltage，butfirstincreaseswiththeflowrateandthendecreasesgradual—lywithafurtherincreaseoftheflowrate．Thejettemperatureandtheelectronexcitedtemperatureweremeasuredandcalculatedbytheopticalfiberthermometerandspectrometer．Thejettemperatureisclosedtotheroo

4、mtempera．tureandtheelectronexcitedtemperatureislessthan1．5x10K．whichisamongtherangeofthecoldplasma．Mo—reover，bothofthemrisewiththevoltageincreasing．Keywords：plasmajet；length；temperature；electronexcitedtemperature；appliedvoltage；flowrate；spectralintensityEEACC：2380doi：10．3969／j．is

5、sn．1005-9490．2015．04．002正弦高压驱动的氩等离子体射流长度和温度特性的研究水俞永波，杨兰兰，屠彦，户玎岚(东南大学电子科学与工程学院，南京，210096)摘要：大气压低温等离子体射流的长度和温度是射流的两个重要的参数，利用10kHz的正弦高压驱动在大气环境中产生了稳定的Ar等离子体射流，并对射流的长度特性和温度特性进行了研究。研究发现射流的长度随着外加电压的增加而增加，随着气流速率的增加先增加，到达一定值后又逐渐减小。利用光纤温度计和光谱仪测量并计算了射流的宏观温度以及电子激发温度，发现射流的宏观温度接近室温，而电子激发温度均小于1

6、．5x10K，基本属于冷等离子体范畴，并且它们均随着外加电压的增加而增加。关键词：等离子体射流；长度；温度；电子激发温度；外加电压；气流速率；光谱强度中图分类号：0539；TM89文献标识码：A文章编号：1005—9490(2015)04-0730-04大气压低温等离子体射流是在电场和气流共同也在不断尝试新的探索，在材料表面处理，生物作用下使放电区域产生的等离子体从喷管喷出，并医学等方面都表现出良好的应用前景。为了更在周围的大气环境中形成定向的流动及进一步的放好的应用等离子体射流技术，还需要更加深入、详细电¨]。近l0年来，大气压低温等离子体射流因为独的

7、研究其基本特性及基本的物理参数；射流的长度特的性质已成为一个新兴的研究热点，并且在产生和温度是其中两个重要的参数，直接关系到射流能机理和应用发展等方面均取得了不错的成果。在等否得到更好、更广泛的应用。本文利用正弦高压驱离子体射流产生机理方面，一种被人们较为认可的动在大气环境下产生了稳定的氩等离子体射流，并解释是Lu和Laroussi等提出的基于光致电离的流进一步研究了电压、气体流速对射流长度和温度特光模型]。在等离子体射流的应用方面，研究者们性的影响项目来源：江苏省自然科学基金项目(BK2012737)；国家自然科学基金项目(61271053，50907

8、009)；中央高校基本科研业务费专项资金项目(2242011R30018)收稿日