沿面放電等離子體接地電極優(yōu)化及雙頻容性耦合供電方法研究.pdf

1、沿面型介質(zhì)阻擋放電因其等離子體區(qū)域較大而具有廣泛的應(yīng)用前景。接地電極結(jié)構(gòu)及供電方式直接關(guān)系到放電強(qiáng)度和活性物質(zhì)的生成情況，因此放電裝置的結(jié)構(gòu)優(yōu)化和供電方法研究是研究和應(yīng)用沿面型介質(zhì)阻擋放電等離子體的關(guān)鍵問(wèn)題。本文以增強(qiáng)放電強(qiáng)度、提高活性物質(zhì)生成量與生成效率為目標(biāo)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究得到了接地電極結(jié)構(gòu)對(duì)放電特性的影響及其優(yōu)化結(jié)果，同時(shí)研究了大氣壓下雙頻容性耦合等離子體的發(fā)生方法，通過(guò)發(fā)射光譜以及放電特性研究，明確了雙頻容性耦合等離子體的優(yōu)勢(shì)與特

2、點(diǎn)，驗(yàn)證了雙頻容性耦合供電的可行性。論文的主要研究結(jié)論如下:
　　(1)對(duì)于沿面型介質(zhì)阻擋放電發(fā)生裝置的接地電極結(jié)構(gòu)來(lái)講，帶式結(jié)構(gòu)優(yōu)于傳統(tǒng)的面式結(jié)構(gòu)。接地電極為帶式結(jié)構(gòu)時(shí)，在頻率為50Hz電壓幅值為20kV下，放電功率超出傳統(tǒng)的面式結(jié)構(gòu)16％，活性物質(zhì)生成量高于面式結(jié)構(gòu)61.2％，生成效率高于面式結(jié)構(gòu)48.3％。
　　(2)帶式結(jié)構(gòu)下異位電極結(jié)構(gòu)優(yōu)于同位電極結(jié)構(gòu)，且異位電極結(jié)構(gòu)下存在最優(yōu)電極間距。接地電極為帶式結(jié)構(gòu)的情況下，

3、在頻率為50Hz電壓幅值為17kV時(shí)，異位電極結(jié)構(gòu)放電功率高出同位電極結(jié)構(gòu)11％。對(duì)于異位電極結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，隨著電極間距增加，起始放電電壓不斷升高，放電裝置的放電功率先下降后升高，管內(nèi)活性物質(zhì)生成量先增加后減少，管外活性物質(zhì)生成量則不斷升高，最優(yōu)電極間距為6mm，頻率為50Hz電壓幅值為20kV下產(chǎn)生的總活性物質(zhì)的量最高，超出其它間距10％以上。
　　(3)雙頻供電下高低頻電壓的作用不同，且其放電特性優(yōu)于單頻供電下的放電特性。雙頻供電

4、下，低頻電壓的升高對(duì)光譜強(qiáng)度、活性物質(zhì)生成量以及活性物質(zhì)生成效率的影響不大，高頻電壓的升高使光譜強(qiáng)度和活性物質(zhì)的生成量明顯升高，活性物質(zhì)生成效率降低。在低頻電壓為15kV、高頻電壓為5kV時(shí)，雙頻供電下的光譜強(qiáng)度超出高頻單獨(dú)供電50％，活性物質(zhì)生成量要高出26％，活性物質(zhì)生成效率則升高150％，但雙頻耦合供電下的活性物質(zhì)生成效率要低于低頻單獨(dú)供電下的效率。
　　(4)綜合接地電極優(yōu)化與雙頻容性耦合供電方式的優(yōu)化后放電特性顯著提高。