单针电极放电的发光特性.pdf

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1、第34卷第1期光学学报Vo1．34。No．12014年1月ACTAOPTICASINICAJanuary，2014单针电极放电的发光特性李雪辰赵欢欢鲍文婷常媛媛(河北大学物理科学与技术学院，河北省光电信息材料重点实验室，河北保定071002)摘要采用单针电极放电装置在氩气中产生了稳定的均匀等离子体。利用光学方法对单针放电特性进行了研究，结果表明单针放电等离子体的长度随外加电压峰值、气压的增大而增大，随空气含量的增大而减小。利用光电倍增管对单针电极放电等离子体羽的发光信号进行了空间分辨测量，发现靠近单

2、针电极的羽头和等离子体羽其余部分放电行为不同。其中羽头源于针尖附近的电晕放电，它仅在外加电压负半周期的发光较强，正半周期发光几乎探测不到。而等离子体羽其余部分的放电在外加电压正、负半周期均存在，且正半周期强于负半周期。研究表明，外加电压正半周期的等离子体羽是源于发光光层(等离子体子弹)的传播，而负半周期等离子体羽的不同位置几乎同时放电。关键词光学器件；等离子体喷枪；等离子体羽；电晕放电；空问分辨测量；等离子体子弹中图分类号O432．11；O461．2文献标识码Adoi：10．3788／AOS2O14

3、34．0104001LightEmissionPropentiesGeneratedbyaSingleElectrodeDischargeLiXuechenZhaoHuanhuanBaoWentingChangYuanyuan(KeyLaboratoryofPhoto—ElectronicsInformationMateriaLsofHebeiProvince。CoLlegeofPhysicsScienceandTechnology，HebeiUniversity，Baoding，Hebei0710

4、02，China)AbstractAstableplasmaisgeneratedinargonbyusingasingleneedledischargedevice．Thecharacteristicsofthedischargeareinvestigatedbyopticalmethods．Resultsshowthattheplasmaplumelengthincreaseswithincreasingthepeakvalueoftheappliedvoltageorgaspressure，d

5、ecreaseswithincreasingtheaircontent．Spatiallyresolvedmeasurementoflightemissionisconductedontheplasmaplumewithphotomultipliertubes．Ithasbeenfoundthatthedischargeneartheneedlepointhasadifferentbehaviorwithotherpartoftheplasmaplume．Thedischargeintheplasm

6、aheadoriginatesfromacoronadischargewhichemitslightstronglyatthenegativehalfcycle，itsemissionistooweaktobedetectedinthepositivehalfcycle．Theotherpartoftheplasmaplumeoriginatesfromthepropagationofluminouscluster(plasmabullet)inthepositivehalfcycle，andeve

7、rypositionofwhichisalmostvolleyinthenegativehalfcycle．Keywordsopticaldevices；plasmajet；plasmaplume；coronadischarge；spatiallyresolvedmeasurement；plasmabulletOCIScodes350．5400：040．52501引言杀菌、光源。和显示以及军事领域中飞行器的低温非平衡态等离子体具有非常广泛的应用，等离子体隐身等。例如在医疗领域可用于处理伤VI和龋齿卜

8、，在工从应用角度而言，如何在大气压下产生一定尺业领域和生活领域可用于薄膜沉积、表面改性Ⅲ、度的均匀放电具有重要意义。这种放电称为大气压收稿日期：20130730；收到修改稿日期：2013-08—21基金项目：国家自然科学基金(10805013，51077035)、教育部科学技术研究计划重点项目(210014)、河北省杰出青年基金(A2012201045)、河北省自然科学基金(A2011201132)、河北省教育厅优秀青年项目(T2011120)、河北大学青年基金(20