国家自然科学基金(50807018) 作品数:13 被引量:87 H指数:7 相关作者: 郝艳捧 阳林 涂恩来 王晓蕾 刘耀阁 更多>> 相关机构: 华南理工大学 福建省电力有限公司 西安交通大学 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 国家教育部博士点基金 国家重点实验室开放基金 更多>> 相关领域: 理学 电气工程 一般工业技术 更多>>
大气压下氦气介质阻挡辉光放电过程的Lissajous图形分析 被引量:10 2012年 为研究介质阻挡放电(DBD)过程中等效电容的变化情况,利用高频高压电源,进行了大气压氦气介质阻挡单脉冲和多脉冲辉光放电试验,利用外施电压、回路电流计算得到放电Lissajous图形,并与直接测量的Lissajous图形进行了对比。确定了放电电流波峰和波谷在Lissajous图形上的对应位置,计算了放电截止和放电进行阶段气隙和介质的等效电容,分析了等效电容变化的原因,并且探讨了放电的物理过程。结果表明:计算得到的Lissajous图形与测量所得的Lissajous图形一致;介质等效电容在放电截止阶段保持不变,但在放电进行阶段随电流脉冲变化而变化,并且在电流峰值处最大;放电物理过程主要受到外施电压和介质表面电荷量的变化速率影响。 郝艳捧 刘耀阁 郑彬关键词:多脉冲 LISSAJOUS图形 等效电容 大气压氦气多脉冲辉光放电径向光学演化过程 被引量:3 2012年 介质阻挡放电(dielectric barrier discharge,DBD)的径向演化及其影响因素对研究低温等离子体的机制具有重要的参考价值。采用铟锡氧化物(indium tin oxide,ITO)透明电极,进行了大气压氦气介质阻挡三脉冲辉光放电试验,利用增强型电子耦合器件(intensified charge-coupled device,ICCD)拍摄放电的侧面短时曝光照片来诊断放电模式,拍摄放电的底面短时曝光照片并绘制其发光灰度值在电极表面的三维分布图来研究放电的径向演化过程。结果表明:放电首先在圆形电极的边缘区域发生,逐渐向电极中心发展,最后又转向电极边缘并逐渐减弱;随着电流脉冲次序的增加,放电在电极中心发展越来越充分;电极结构的限流作用同外施电压和介质表面电荷一样,对径向位置上不同时刻的放电演化过程起着重要作用。 郝艳捧 刘耀阁 涂恩来 戴栋关键词:介质阻挡放电 多脉冲 基于气隙伏安特性研究大气压氦气辉光放电的模式和机理 被引量:9 2010年 进行了单脉冲和多脉冲辉光放电试验,通过拍摄放电空间的ICCD短时曝光图像,研究了大气压多脉冲辉光放电的模式;通过测量外加电压和回路电流,计算了气隙的放电电压、放电电流、介质表面电荷和气隙放电的伏安特性曲线,探讨了多脉冲辉光放电的物理过程,研究了伏安特性曲线诊断大气压介质阻挡放电模式的可行性。结果表明:外加电压及其造成的放电积聚在介质的表面电荷,使辉光放电具有多脉冲的电流波形,外加电压升高促进放电,表面电荷积累抑制放电,但是起主导作用的是外加电压升高抑制作用不会超过促进作用造成放电熄灭,脉冲之间辉光放电并未熄灭;伏安特性曲线只能诊断多脉冲辉光放电的第一个脉冲的放电模式,即具有正特性时为汤森放电,具有负特性时为辉光放电,对后续脉冲伏安特性曲线不能用来诊断放电模式。 郝艳捧 涂恩来 阳林 戴栋关键词:介质阻挡放电 大气压辉光放电 多脉冲 伏安特性 Temporally-Resolved Emission Spectroscopic Diagnostics of the Atmospheric Pressure Glow Discharge in Helium 2013年 Temporally-resolved spectroscopic diagnostics of dielectric barrier discharges (DBDs) in atmospheric-pressure helium was carried out to study the discharge mechanism. Using an intensified charge-coupled device (ICCD) and a grating spectrometer, we obtained the emission spectra of homogeneous discharges and presented them in 3D graphs. We also studied the time variation of typical emissions from He, 0 and first negative bands of N+_2. The results showedthat the spectral lines do not develop synchronously as-N_2(B_2∑U+x2∑+G,0~0,λ=391.4nm)and N+2(B2∑+u→X2∑+g,0~1,λ=427.8nm) appear earlier and last for a longer time than He(3_3S1→2_3P1,λ=706.5nm)and O (3_P→3_5S,λ=777.4nm) A certain number of He metastables produced in the initial stage of discharge. Even between adjacent pulses, the emissions from N+2 can still keep certain intensities while those from He and 0 extinguish. Since long-lifetime Hemetastables are produced and exist in the discharging space, it is the Penning ionization thatkeeps the long decay of N+ emissions. 刘耀阁 郝艳捧 郑彬关键词:HELIUM 大气压介质阻挡高频放电三种模式的Lissajous图形 被引量:14 2009年 大气压介质阻挡放电存在多种放电模式。本文利用高频高压电源,分别进行了大气压氦气均匀的介质阻挡放电和大气压空气丝状介质阻挡放电的试验,通过测量外施电压、回路电流和拍摄ICCD短时曝光的放电图像,研究了氦气单脉冲辉光放电、多脉冲辉光放电和空气丝状放电的Lissajous图形特征。结果表明:两种辉光放电均起始于汤森放电,放电电流最大时为辉光放电;而丝状放电为流注放电。高频下辉光放电的Lissajous图形不同于工频的两条平行线,而是左右两边有一次曲线性阶跃的平行四边形;伪辉光放电的电流波形每半个周期内有几个电流脉冲,Lissajous图形中放电阶段对应的两条边就有几次曲线性阶跃;丝状放电的Lissajous图形近似为平行四边形。 郝艳捧 阳林 王晓蕾关键词:介质阻挡放电 LISSAJOUS图形 辉光放电 多脉冲辉光放电 大气压氦气介质阻挡斑图放电与辉光放电的转换条件及其演化过程 被引量:5 2012年 为研究在大气压氦气中斑图放电与辉光放电的转换,利用高频高压电源进行了大气压氦气介质阻挡放电(DBD)试验。通过测量外加电压与回路电流随时间变化的波形,并利用增强型电荷耦合器件(intensified chargecoupled device,ICCD)相机同时拍摄电极侧面和底面的短时曝光放电图像,研究了斑图放电和辉光放电的放电模式以及2种放电模式的转换规律。研究结果显示:放电起始时放电空间出现斑图放电,每个斑图放电单元经历了由汤森放电向辉光放电的演化过程;放电起始后降低外加电压,可得到稳定的单脉冲辉光放电;升高外加电压,回路电流逐渐变成双脉冲,斑图放电单元面积变小,放电单元数增多,放电逐渐均匀;外加电压升高到回路电流变为3脉冲及以上时放电转化为多脉冲辉光放电。以上结果证明:单个回路电流波形不能用来判断放电的均匀性;随着外加电压的升高,斑图放电向辉光放电的转换过程实质上是局部辉光放电向整体辉光放电的演化过程。 郝艳捧 郑彬 刘耀阁关键词:辉光放电 含空气杂质大气压氦气介质阻挡放电中彭宁电离作用 被引量:5 2009年 进行大气压氦气介质阻挡放电,通过测量放电起始电压和发射光谱,研究本底空气压强BAP在0.8~1000Pa时放电中彭宁电离作用的变化规律。结果发现:BAP<190Pa时,放电起始电压显著降低,N2+第一负区391.4nm谱线强度随BAP增大而增大;BAP>190Pa时,放电起始电压显著线性增大,391.4nm谱线强度随BAP增大而逐渐下降,最终几乎趋于零。He原子的各谱线强度随BAP增大而逐渐递减。探讨其物理过程为:放电起始电压的结果和发射光谱的结果均指出彭宁电离作用随BAP改变而变化;He原子各谱线强度变化是由于淬灭造成的。 郝艳捧 阳林 王晓蕾关键词:介质阻挡放电 彭宁电离 发射光谱 大气压氦气介质阻挡多脉冲辉光放电的形成条件 被引量:10 2009年 利用高频高压电源,进行大气压氦气介质阻挡放电试验,测量了单脉冲和多脉冲辉光放电的放电回路电流波形,分析了外加电压峰-峰值和频率、放电间隙对多脉冲辉光放电过程的影响,探讨了大气压氦气介质阻挡多脉冲辉光放电的形成条件。研究表明:多脉冲辉光放电的形成条件是较高的外加电压峰-峰值、较低的电源频率,其中较高的外加电压峰-峰值是产生多脉冲辉光放电的必要条件。 郝艳捧 王晓蕾 阳林关键词:介质阻挡放电 实验研究大气压多脉冲辉光放电的模式和机理 被引量:15 2010年 采用稍不平行电极进行大气压He气介质阻挡多脉冲辉光放电实验,通过增强电子耦合器件相机短时曝光照片,研究大气压多脉冲辉光放电在不同时刻的放电模式.通过气隙放电电流、表面电荷计算,理论分析了表面电荷、空间电荷、外加电压与气隙电场强度的关系,研究大气压辉光放电形成多脉冲的机理.实验结果表明,放电首先在间隙稍窄的电极左端开始;在第一个脉冲电流峰值,电极右端也开始放电;第一个电流脉冲经历了Townsend放电到辉光放电的过程;电流脉冲之间的时间内,间隙一直维持着微弱的辉光放电;随后的每个电流脉冲均是辉光放电.理论分析表明,大气压辉光放电的多个电流脉冲是表面电荷、空间电荷与外加电压共同演化的结果;除放电伊始出现Townsend放电外,同一半周期内的放电电流脉冲中不会再出现Townsend放电. 郝艳捧 阳林 涂恩来 陈建阳 朱展文 王晓蕾关键词:介质阻挡放电 大气压辉光放电 多脉冲 大气压氦气介质阻挡多脉冲辉光放电的光学演化过程 被引量:17 2012年 为研究大气压介质阻挡多脉冲辉光放电的模式转化规律及其放电机理,在6mm氦气中进行了3脉冲辉光放电试验,测量了相应的电气参数,并利用增强型电子耦合器件(intensified charge-coupled device,ICCD)拍摄了放电间隙侧面的短时曝光图像,提取放电图像的灰度值并绘制出光强在气隙间的分布曲线,按放电图像特征将放电分成不同阶段,系统研究了各个阶段的放电模式及其转化规律,并探讨了放电的机理。结果表明:放电起始阶段具有汤森放电的阳极发光结构;空间电荷的作用使得放电从开始的汤森放电转化为具有完整的正柱区、法拉第暗区和负辉区的辉光放电;放电电流脉冲之间微弱的发光特性仍具有辉光放电结构,有力证明了放电并未熄灭,而是维持着较弱的辉光放电。 郝艳捧 刘耀阁 涂恩来关键词:介质阻挡放电 多脉冲 辉光放电 放电模式