大气压氩气射流等离子体放电发展速度研究-论文.pdf

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1、第35卷第4期发光学报V01．35No．42014年4月CHINESEJOURNALOFLUMINESCENCEApr．，2014文章编号：1000-7032(2014}04-0476-05大气压氩气射流等离子体放电发展速度研究董丽芳+，李永辉(河北大学物理科学与技术学院，河北保定071002)摘要：利用交流空心针．板放电装置，在大气压环境中产生了两种不同极性的氩射流等离子体，利用放电产生的等离子体发光信号，研究了两种等离子的形貌和放电的发展速度。利用高速相机拍摄了两次放电的形貌，发现正半周放电长度约为0．8cm，

2、负半周放电长度约为1．6em。然后利用两个光电倍增管配合，分别测量了正负半周放电的发展速度，正半周放电发展速度为(3．1±0．2)×106cm／s。负半周放电发展速度为(2．2±0．1)×107cm／s，而且两次放电的发展方向相同。通过对电子激发温度空间分布的分析，发现电场是影响等离子发展速度的重要因素。关键词：放电发展速度；电子激发温度；射流等离子体；空心针．板放电中图分类号：0461．2文献标识码：ADOI：10．3788／fgxb20143504．0476PropagationVelocityinHollow

3、NeedletoPlateDischargeDONGLi-fang+，LIYong-hui(CollegeofPhysicsScience＆Technology，HebeiUniversity，Baoding071002，China)}CorrespondingAuthor，E—mail：dogls@hbu．edu．crlAbstract：Twokindsofatmosphericargonplasmajetweregeneratedbyhollowneedletoplatedis-charge．Theveloci

4、tyofdischargepropagationwasmeasuredbytwophotomultipliers(PMT)andthelengthofthedischargewasrecordedbyanICCDcamera．Itwasfoundthatthevelocityandthelengthweredifferentduringdifferentvoltagephase．Inthepositivedischarge，thelengthandtheve—locitywere0．8emand(3．1-4-0．2

5、)×106cm／s，respectively．Whileinthenegativedischarge，7theywere1．6cmand(2．2±0．1)X10cm／s，respectively．However，thetwodischargespropaga-tedalongthesamedirection．Moreover，thedistributionofexcitationtemperaturewasobtained．Theresultsshowthattheelectricfieldplaysanimpor

6、tantroleinpropagatingofplasmajet．Keywords：dischargepropagationvelocity；electronexcitationtemperature；plasmajet；hoUow-needletoplatedischarge以将活性粒子从放电空间导出，实现工作区域和1引言放电区域分离，具有更重要的实用意义。以往对大气压下低温等离子体技术‘m1不需要昂贵射流等离子的研究热点集中在等离子的应用上，的真空设备，在大气压环境下就可以产生等离子对射流等离子的形成机理尚不清

7、楚。Kedzierski体。在材料表面处理、生物医学等∞1方面有着广等[9]利用高速CCD相机拍摄射流等离子放电，发泛的应用前景。射流放电产生的等离子‘10-16]可现射流等离子体是以“等离子子弹”的方式向前收稿日期：2013—11．22；修订日期：2013—12—12基金项目：国家自然科学基金(10975043，11175054)；河北省自然科学基金(A2010000185)；廊坊市科技局项目(2012011027，2012011030．2012011026)资助第4期董丽芳，等：大气压氩气射流等离子体放电发展速

8、度研究477传播的。“等离子子弹”的传播方式、传播速度对用数码相机(Canon600D)和高速相机(ICCD于理解射流等离子成因具有重要帮助。韩国的HSFCPRO)对放电进行拍照。放电等离子发光T．HChung小组对脉冲氩气射流等离子体进行了信号经过透镜成像后，通过光纤探头进入光谱仪研究，得出其中“等离子子弹”的传播速度为(0．9～(ACTONSP2758，