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新型介质阻挡放电特性的研究

专 业: 凝聚态物理
关键词: 介质阻挡放电 电极结构 放电特性
分类号: O461.2
形 态: 共 48 页 约 31,440 个字 约 1.504 M内容
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内容摘要


介质阻挡放电(DBD)是一种在大气压下获得非平衡等离子体的有效手段,能够在许多领域获得了广泛的应用,近年来已经成为低温等离子体学科的研究热点之一。

影响介质阻挡放电的参量有:

放电电压、放电频率、放电间距、气流、电极结构等,其中电极结构对介质阻挡放电的影响十分重要。

本文结合介质阻挡放电和电晕放电特性设计出一种新型的电极结构:

锥齿电极结构。

首先回顾了等离子体发展概况及其应用,叙述了几种放电结构的最近进展;介绍了放电基本理论及电晕放电和介质阻挡放电原理。

其次利用CCD数码相机图像采集和波形采集等方法对锥齿电极和平板电极的放电形貌和放电波形进行了比较分析,最后利用多物理场耦合软件对电极结构参量例如锥齿间距、锥齿高度、锥齿角度和其它参量例如气隙距离、外加电压、电介质厚度产生的电场进行模拟。

实验研究结果表明:

(1)从放电形貌中可以看出锥齿电极结构的起始放电电压低,在相同条件下锥齿电极产生更强的电场。

(2)从放电波形中可以看出锥齿电极在一个周期性内具有不对称性,脉冲的位置基本不变,表明放电更稳定。

对锥齿尖端附近产生的电场强度的模拟结果表明:

锥齿电极形成的峰值电场强度远高于平板电极;存在一个合适的锥齿间距,产生的电场强度最大;锥齿高度越小,产生的电场强度越大;锥齿角度越小,产生的电场强度越大;气隙距离越小,产生的电场强度越大;外加电压和电场强度几乎是正比关系;电介质厚度越小,产生的电场强度越大..……

全文目录


文摘
英文文摘
第1章 绪论
1.1引言
1.2等离子体概念
1.3大气压下放电研究
1.3.1电晕放电的研究
1.3.2介质阻挡放电的研究
1.4放电的应用
1.4.1电晕放电的应用
1.4.2介质阻挡放电的应用
1.5选题依据与研究内容
1.5.1选题依据
1.5.2研究的内容
第2章 大气压气体放电的基本原理
2.1引言
2.2汤生击穿的基本原理
2.3流注击穿的基本原理
2.4电晕放电的基本原理
2.5介质阻挡放电的基本原理
第3章 锥齿电极结构放电特性研究
3.1引言
3.2实验系统
3.2.1电极的设计
3.3实验结果与分析
3.3.1锥齿电极放电形貌
3.3.2锥齿电极放电波形
3.4小结
第4章 锥齿电极结构放电电场特性的模拟
4.1引言
4.2基于有限元多物理场耦合模拟
4.3模形的建立
4.3.1电极的几何模型
4.3.2模型假设
4.3.3模拟的过程
4.4平板—平板电极与锥齿—平板电极产生电场的比较
4.4.1平板—平板电极的电场模拟
4.4.2锥齿—平板电极的电场模拟
4.4.3两种电极结构的比较
4.5锥齿电极参量对空间电场的模拟
4.5.1锥齿间距对空间电场影响模拟
4.5.2锥齿高度对空间电场影响模拟
4.5.3锥齿角度对空间电场影响模拟
4.6其它参量对空间电场影响模拟
4.6.1气隙距离对空间电场影响模拟
4.6.2外加电压对空间电场影响模拟
4.6.3电介质厚度对空间电场影响模拟
4.7小结
第5章 全文总结和研究展望
参考文献

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中图分类: > O461.2 > 数理科学和化学 > 物理学 > 真空电子学(电子物理学) > 气体放电(气体导电)

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