- 必威体育下载

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

摘要

分别采用Stark展宽法、图像法诊断等离子体电子密度, 研究常压针-板放电等离子体电子密度随放电参数的演化. 实验结果表明, 降低电源的脉冲频率, 减小等离子体的电极间距和采用细径电极, 都有助于提高等离子体密度. 利用全局模型分析影响电子密度变化的因素可知, 随着脉冲频率的下降, 等离子体放电体积减小, 导致电子密度上升. 在电极间距减小的过程中, 电子密度变化则是降低等离子体吸收功率与减小放电体积共同作用的结果, 其中放电体积的减小起到了更为主导的作用, 导致电子密度上升. 此外, 采用细径电极也可以使等离子体放电体积减小, 从而有利于获得较高的电子密度.

关键词:

Abstract

Based on the Stark broadening method and the imaging method, the electron densities of the plasma generated at different pulse frequencies, gap distances and inner diameters of the electrodes are diagnosed. The experimental results indicate that reducing the pulse frequency, shortening the gap distance between the electrodes, and using thinner diameter electrode are all in favor of enhancing the electron density. With the help of the global model, we perform the numerical simulation to explore the factors that influence the variation of the electron density. According to the simulations results, we find that the reduced discharge volume results in the increase of electron density with the increase of pulse frequency. When the gap distance between the electrodes is reduced, although the increased absorbed power and the reduced discharge volume both have an effect on the electron density, the reduced discharge volume plays a decisive role in these two factors. Moreover, using a thinner inner diameter electrode can also reduce the discharge volume, which is of benefit to obtaining the plasma with high electron density.

Keywords:

作者及机构信息

1.
2.

通信作者:钟晓霞,xxzhong@sjtu.edu.cn

基金项目:国家自然科学基金(批准号: 11675109)和国家重点研发计划(批准号: 2018YFA0306304)资助的课题

Authors and contacts

1.
2.

Corresponding author:Zhong Xiao-Xia,xxzhong@sjtu.edu.cn

Funds:Project supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant No. 11675109) and the National Key R&D Program of China (Grant No. 2018YFA0306304)

文章全文: translate this paragraph

参考文献

[1]
[2]
[3]
[4]
[5]
[6]
[7]
[8]
[9]
[10]
[11]
[12]
[13]
[14]
[15]
[16]
[17]
[18]
[19]
[20]
[21]
[22]
[23]
[24]
[25]
[26]
[27]
[28]
[29]
[30]
[31]
[32]
[33]
[34]
[35]
[36]
[37]
[38]
[39]
[40]
[41]
[42]

施引文献

下载: 全尺寸图片幻灯片

放电参数	粗径电极	细径电极
电极内径/mm	1	0.175
气体流量/sccm	25	25
放电电流/mA	20	20
气体温度/K	2736 ± 21	1914 ± 13
等离子体平均半径/μm	238 ± 4.6	170 ± 1.5
电子密度 (图像法)/cm^–3	(4.61 ± 0.13)×10¹⁴	(7.91 ± 0.12)×10¹⁴
电子密度 (Stark展宽法)/cm^-3	(3.73 ± 0.45)×10¹⁴	(6.46 ± 0.68)×10¹⁴

下载: 导出CSV

[1]
[2]
[3]
[4]
[5]
[6]
[7]
[8]
[9]
[10]
[11]
[12]
[13]
[14]
[15]
[16]
[17]
[18]
[19]
[20]
[21]
[22]
[23]
[24]
[25]
[26]
[27]
[28]
[29]
[30]
[31]
[32]
[33]
[34]
[35]
[36]
[37]
[38]
[39]
[40]
[41]
[42]

[1]	马平, 田径, 田得阳, 张宁, 吴明兴, 唐璞.应用于超高速流场电子密度分布测量的七通道微波干涉仪测量系统研究. 必威体育下载 , 2024, 0(0): .doi:10.7498/aps.73.20240656
[2]	颜劭祺, 高继昆, 陈越, 马尧, 朱晓东.电子束透射氮化硅薄膜窗产生低密度等离子体. 必威体育下载 , 2024, 73(14): 144102.doi:10.7498/aps.73.20240302
[3]	刘祥群, 刘宇, 凌艺铭, 雷久侯, 曹金祥, 李瑾, 钟育民, 谌明, 李艳华.等离子体风洞中释放二氧化碳降低电子密度. 必威体育下载 , 2022, 71(14): 145202.doi:10.7498/aps.71.20212353
[4]	徐雨, 王超梁, 覃思成, 张宇, 何涛, 郭颖, 丁可, 张钰如, 杨唯, 石建军, 杜诚然, 张菁.常压等离子体对柔性多孔材料表面处理均匀性的研究进展. 必威体育下载 , 2021, 70(9): 099401.doi:10.7498/aps.70.20210077
[5]	赵曰峰, 王超, 王伟宗, 李莉, 孙昊, 邵涛, 潘杰.大气压甲烷针-板放电等离子体中粒子密度和反应路径的数值模拟. 必威体育下载 , 2018, 67(8): 085202.doi:10.7498/aps.67.20172192
[6]	王浩若, 张冲, 张宏超, 沈中华, 倪晓武, 陆健.超短脉冲激光与微小水滴相互作用中电子密度和光场的时空分布. 必威体育下载 , 2017, 66(12): 127801.doi:10.7498/aps.66.127801
[7]	何寿杰, 张钊, 赵雪娜, 李庆.微空心阴极维持辉光放电的时空特性. 必威体育下载 , 2017, 66(5): 055101.doi:10.7498/aps.66.055101
[8]	杨大鹏, 李苏宇, 姜远飞, 陈安民, 金明星.飞秒激光成丝诱导Cu等离子体的温度和电子密度. 必威体育下载 , 2017, 66(11): 115201.doi:10.7498/aps.66.115201
[9]	赵永蓬, 李连波, 崔怀愈, 姜杉, 刘涛, 张文红, 李伟.毛细管放电69.8nm激光强度空间分布特性研究. 必威体育下载 , 2016, 65(9): 095201.doi:10.7498/aps.65.095201
[10]	魏小龙, 徐浩军, 李建海, 林敏, 宋慧敏.高气压空气环状感性耦合等离子体实验研究和参数诊断. 必威体育下载 , 2015, 64(17): 175201.doi:10.7498/aps.64.175201
[11]	林敏, 徐浩军, 魏小龙, 梁华, 张艳华.电磁波在非磁化等离子体中衰减效应的实验研究. 必威体育下载 , 2015, 64(5): 055201.doi:10.7498/aps.64.055201
[12]	洪布双, 苑涛, 邹帅, 唐中华, 徐东升, 虞一青, 王栩生, 辛煜.电负性气体的掺入对容性耦合Ar等离子体的影响. 必威体育下载 , 2013, 62(11): 115202.doi:10.7498/aps.62.115202
[13]	何寿杰, 哈静, 刘志强, 欧阳吉庭, 何锋.流体-亚稳态原子传输混合模型模拟空心阴极放电特性. 必威体育下载 , 2013, 62(11): 115203.doi:10.7498/aps.62.115203
[14]	刘可, 易佑民, 李良波.延迟双脉冲激光产生大气等离子体的实验研究. 必威体育下载 , 2012, 61(22): 225205.doi:10.7498/aps.61.225205
[15]	邹帅, 唐中华, 吉亮亮, 苏晓东, 辛煜.悬浮型微波共振探针在电负性容性耦合等离子体中电子密度的测量. 必威体育下载 , 2012, 61(7): 075204.doi:10.7498/aps.61.075204
[16]	董丽芳, 刘为远, 杨玉杰, 王帅, 嵇亚飞.大气压等离子体炬电子密度的光谱诊断. 必威体育下载 , 2011, 60(4): 045202.doi:10.7498/aps.60.045202
[17]	王巍, 蒋刚.基于双激发态对稠密等离子体中双电子复合速率系数的研究. 必威体育下载 , 2010, 59(11): 7815-7823.doi:10.7498/aps.59.7815
[18]	傅喜泉, 郭弘.x射线激光在激光等离子体中传输变化及其对诊断的影响. 必威体育下载 , 2003, 52(7): 1682-1687.doi:10.7498/aps.52.1682
[19]	何峰, 余玮, 陆培祥.飞秒强激光作用下线性等离子体层中光场和电子密度的自洽分布. 必威体育下载 , 2003, 52(8): 1965-1969.doi:10.7498/aps.52.1965
[20]	傅喜泉, 刘承宜, 郭弘.等离子体中X射线激光传输与电子密度诊断的理论及数值比较. 必威体育下载 , 2002, 51(6): 1326-1331.doi:10.7498/aps.51.1326

计量

文章访问数:5756
PDF下载量:176
被引次数:0

搜索

留言板