一、介质阻挡放电中光电信号延迟时间的测量（论文文献综述）
李静[1]（2020）在《常压均匀弥散等离子体射流产生机理与光谱特性的研究》文中提出低温等离子体在生物医学、材料制备、薄膜沉积、纳米颗粒制造等领域有着重要的应用价值。近几十年来,在低温等离子体技术方面,为了提高等离子体射流工作效率,人们一直致力于研发大面积均匀弥散等离子体射流。以廉价的氩气作为工作气体,在类似于介质阻挡放电（Dielectric Barrier Discharge,DBD）的结构中,极易形成细丝,阻碍均匀弥散等离子体的形成。采用直流辉光放电获得弥散等离子体是一种行之有效的方法。然而直流（Direct-current,DC）辉光放电会在限流电阻和放电空间产生大量的焦耳热,降低能量使用效率。本文针对上述科学和技术问题,并结合现代先进光学诊断技术,探讨细丝等离子体射流的特征和局限性、细丝转变成弥散等离子体射流的有效途径,以及获得低成本、低功耗、大面积、均匀弥散等离子体射流的新方法。具体工作如下:首先,设计研发出一种大间隙圆筒-平板电极结构细丝DBD等离子体射流,并提出一种简易有效的ICCD（Intensified Charge Coupled Device）门宽设置方法,来表征等离子体射流的细节行为。等离子体射流形貌的观察表明该射流由众多放电细丝叠加而成。发射光谱检测显示沿着射流的方向,OH和Ar的光谱强度减少,但N2的光谱强度增加。比较分析发现在等离子体射流空间,工作气体氩中的水蒸气而不是环境空气中的水蒸气,在OH跃迁的光发射中起主导作用;在接地电极附近,氮的发射光谱主要是源于电子对基态或亚稳态氮的直接作用和亚稳态氮之间的碰撞;等离子体射流的转动温度小于振动温度,但远高于室温,这个特征使得细丝放电等离子体射流仅适用于处理耐高温的样品。其次,打破传统气体放电中采用降低电离率或提高预电离水平来获取均匀弥散等离子体的思维,提出细丝弥散等离子体扩展模型,研发出一种常压细丝放电弥散等离子体射流装置。等离子体射流发射光谱的检测表明,在石英管喷嘴附近,OH和Ar的发射光谱强度随着氩气流速的增大而增加,但N2的发射光谱强度在较低氩气流速时快速增加,接下来缓慢下降,最后在较高氩气流速时几乎保持不变。还发现当氩气流速为0.4 L min时,大部分活性物种聚集在喷嘴附近。在远离石英管喷嘴过程中,OH和Ar的发射光谱强度迅速减小,但N2的发射光谱能传播到一个更远的距离。OH、N2和Ar发射光谱截然不同的空间分布特征是缘于它们相应激发态OH（A2Σ+）、N2（C3∏μ）和Ar（4p）Ar（4s）不同的产生和湮灭机制。基于等离子体射流的光电学特性,并结合拉普拉斯方程数值仿真,阐释了弥散等离子体射流的形成机制:当流注靠近介质表面时,电荷聚集到介质表面,对于正半周期放电,在靠近介质表面局部区域,正表面电荷感应一个相对较高的电场;同时,放电细丝中的带电粒子在这里提供一个较高的预电离;在此局部区域,较高电场和较高预电离促成了弥散正电晕放电的形成,从而实现气体放电从细丝到弥散的转变。最后,提出一种伏安（V-I）特性调制增强气体放电理论及方法,设计研发出一种常压伏安特性调制增强非自持直流辉光放电薄状等离子体射流阵列（Laminar Plasma Jet Array,LPJA）。伏安特性理论分析和实验测试表明,在非自持放电条件下,放电腔室的并联,能增加放电截面面积、降低维持电压,使得放电从亚辉光转变到辉光放电模式,达到放电增强的目的。基于拉普拉斯方程数值仿真的电场分布显示,各放电腔室柱面圆弧电极的设计,能优化电场分布、降低各单元之间的电场差异,使得等离子体射流阵列持续稳定放电。LPJA光发射测试表明,伏安特性调制能增加射流的长度和化学活性;并联嵌套放电回路的设计和空间交替正负电极的布置,能增加等离子体射流的宽度、均匀性和紧凑性。最终实现在放电功率降低到原有65%的情况下,等离子体射流长度增加了近4倍,宽度从原有的15 mm增加到90 mm,均匀性从30%的常规水平提升到97%,从而解决了在直流辉光放电中同时获得低成本、低功耗、大面积、均匀弥散等离子体射流的瓶颈问题。
刘蕊[2]（2020）在《微放电模式对氧等离子体化学反应效能影响研究》文中研究说明在不同放电条件的介质阻挡放电（DBD:Dielectric Barrier Discharge）体系中,微放电会产生不同的放电模式,直接影响等离子体化学反应过程,从而影响等离子体中活性氧粒子的生成。基于大气压下针-板DBD微放电结构,以微放电模式为切入点,利用电流电压特性测量、光辐射特性检测、放电影像采集、发射光谱检测和粒子分布采集等手段,研究微放电模式演变过程、形成机制、以及微放电模式特性,进而分析微放电模式对氧等离子体化学反应效能的影响。研究结果如下:（1）在一个放电周期内,微放电呈现出微流注放电、微辉光放电以及微负电晕放电三种放电模式,三种放电模式在一个周期内交替产生。正半周期出现许多个微流注放电,负半周期转化为一个微辉光放电,微放电模式发生转变的过渡期会有少量的微负电晕放电出现在微辉光放电的前期。这种微流注与微辉光交替促成放电现象的产生,主要源于放电空间强电场的建立和沉积电荷导致的静电场出现。微流注放电阶段沉积正电荷产生的静电场,有利于微辉光放电的产生,微辉光放电阶段电子在电介质表面形成的静电场,为下一个周期的微流注放电做准备,放电模式之间相互促进,交替产生。（2）激励电压、放电间隙和电介质层厚度等放电参数对微放电的放电强度、放电开始时间以及放电形态会产生显着的影响。激励电压升高,激励电场强度增强,单位时间内电子被加速获得更多的能量,更易电离形成放电通道,放电开始时间提前,放电强度增大,微流注放电数量增多,微辉光放电负辉区强度增强;放电间隙增大,放电间隙内的电场强度减弱,电离程度减弱,在宏观上则表现为微放电各放电阶段放电延后,放电强度减弱,微流注放电数量减少;电介质层厚度增加,放电强度减弱,放电开始时间延后,微流注放电数量较少,微辉光会出现不完整辉光放电的放电形态。（3）微辉光放电阴极位降区中的强电场,更有利于O2+粒子的产生。微流注与微辉光交替促成放电中存在不同谱线的O粒子,以及大量的O2+粒子,微辉光放电模式中的O多于其他两种模式,而O2+只在微辉光放电模式下产生。这是由于微辉光放电持续数十μs的放电时间,以及阴极位降区持续的强电场作用,是产生大量高能电子的关键,更有利于氧等离子体化学反应的进行以及活性氧粒子的产生。基于自行研制的氧等离子体反应器,气压在60 kPa～100 kPa范围内变化时,对微辉光放电模式的影响较大,微辉光放电模式发生变化是导致氧等离子体反应器性能发生改变的主要因素。气压由100 kPa下降到80 kPa,微辉光放电放电强度增强,致使活性氧粒子浓度和反应器效能增大。
叶成园[3]（2020）在《纳秒脉冲表面介质阻挡放电中电离波特性研究》文中认为近年来,由于等离子体流动控制技术在航空航天领域有着广泛的应用前景,各种形式的流动控制方法得到了研究学者们的广泛关注。其中表面介质阻挡放电（Surface Dielectric Barrier Discharges,SDBD）激励器由于结构简单,反应效率高且响应速度非常快而有着较大的实用价值。SDBD放电过程中,等离子体是以表面电离波（Surface Ionization Wave,SIW）的形式向前传播,其传播特性受到诸多因素的影响。在等离子体诊断技术受到限制的前提下,对其传播特性的研究有助于分析其具体的物理过程。因此本文研制了一台面向表面介质阻挡放电用的纳秒脉冲电源,并开展了表面电离波传播特性的研究。首先,本文基于固态半导体开关,以开关切断式原理研制了一台高压纳秒脉冲电源,并对其进行了装箱测试。所采用的开关为德国BEHLKE公司生产的大电流开关,针对其控制原理采用Altium Designer软件设计了低压控制电路和主电路,然后对其拓扑结构进行设计装箱,测试其输出特性。测试结果表明,纳秒脉冲电源输出电压幅值0～20 k V可调,重复频率0～5 k Hz可调,脉冲宽度200 ns～500 ns可调,上升沿和下降沿均为15 ns。电源输出波形稳定,能够长时间稳定运行,且体积小,质量轻,易于搬运。然后分别以聚四氟乙烯（Polytetrafluoroethylene,PTFE）和环氧树脂（Epoxy Resin,ER）为介质材料,制作了多地电极阵列结构的表面介质阻挡放电激励器,利用搭建完成的纳秒脉冲电源进行了表面介质阻挡放电实验。电压电流测试结果表明:在脉冲电压的上升沿发生了两次击穿,形成放电通道,分别为初级电离波和次级电离波。脉冲重复频率越高,SIW的电流衰减速率越快,而SIW传播速度变化不大;脉冲电压幅值越高,SIW的传播速度越快,而对SIW的电流衰减速率基本没有影响。电场测试结果表明:阻挡介质对电场的影响较大,ER介质电场峰值可达30 k V/cm,而且沿着表面电离波的传播方向峰值的空间衰减较小;重复频率只会影响PTFE介质的剩余电场:即剩余电场绝对值的大小随着重复频率的增大而增大,除此之外,同一种介质不同脉冲重复频率下的电场时间演化基本相同。实验证实了同极性纳秒脉冲SDBD中,表面残余电荷产生的电场与表面电离波传播过程中的电场方向相反,即表面残余电荷抑制了表面电离波传播及放电能量注入过程,该结论有助于实际应用中提升SDBD的能量耦合效率。
于广林[4]（2020）在《介质阻挡放电中两种带有沿面放电的斑图及一种蜂窝斑图的研究》文中认为本文通过使用不同放电边界在介质阻挡放电中得到了三种新颖的等离子体放电斑图。利用圆形放电边界得到了点线白眼超点阵六边形斑图;使用特制的三层条状玻璃框架观察并研究了三维双亮暗点斑图;采用正方形玻璃框架获得了带晕蜂窝六边形斑图。利用高速照相机,光电倍增管,高速录像机和光谱仪等设备对以上三种等离子体放电斑图进行研究。结果显示,在点线白眼超点阵六边形斑图和三维双亮暗点斑图中体放电（VDs）的壁电荷会诱导产生沿面放电（SDs）,并且VDs和SDs之间的复杂相互作用以壁电荷传输为中介对斑图的形成起到不可或缺的影响。带晕蜂窝六边形斑图中,在电压上升沿先放电的晕的壁电荷主导了中心点的下降沿放电。在电压上升沿后放电的蜂窝框架的壁电荷电场不足以导致下降沿放电。主要工作如下:第一,首次在介质阻挡放电中获得点线白眼超点阵六边形斑图。研究发现,小点和线在电压上升沿的第一电流脉冲放电;晕在电压上升沿的第二个脉冲放电;中心点在电压的下降沿放电。小点是放电时间不完全同步VDs,线是由小点的壁电荷电场诱导产生的方向选择性SDs。通过对点线白眼超点阵六边形斑图中的体放电和沿面放电的深入研究,结果显示小点VDs的不完全同时性和SDs的方向选择性是由于VDs和SDs之间复杂的相互作用导致的。小点的不完全同时放电性是由于小点诱导的SDs传输壁电荷的数量具有随机性。SDs的方向选择性是由于SDs传输的壁电荷和晕（本质为VDs）的壁电荷的中和导致该方向的放电熄灭,而SDs总是可以向相邻的小点延伸。第二,利用特殊设计三层气体放电边界得到了具有D2h对称性的三维双亮暗点斑图。研究结果显示,该三维斑图由亮棒,暗点,三角状晕和围绕着暗点的晕等四种结构组成。暗点和围绕着暗点的晕的微观放电本质是传统的VDs,而亮棒是新颖的VDs,三角状晕是亮棒的壁电荷诱导产生的SDs。与传统的VDs不同,新型VDs弯曲着通过三层气体放电气隙,并在电压的上升沿放电多次。新颖VDs的形成是由于VDs和SDs之间复杂的相互作用导致的。SDs分散亮棒的壁电荷导致了亮棒的多次放电,SDs积累在薄层气隙处的壁电荷导致了亮棒的弯曲放电。通过使用该实验装置,对插入两个电极之间的玻璃样品的三个表面同时进行等离子体处理,提高了等离子体处理效率。第三,通过对带晕蜂窝六边形斑图的研究,发现该斑图中存在3种子结构,从外加电压零点开始,它们的微观放电总是遵循晕结构-蜂窝框架结构-中心点结构这样的时间顺序。尽管蜂窝框架在外加电压的上升沿后放电,然而其单边转移的电荷量远小于单个晕的转移电荷量,也就是说蜂窝框架结构的壁电荷电场较小,不足以产生下降沿的放电。经过电压下降沿的中心点放电,单个晕的剩余壁电荷仍多于蜂窝框架单边的壁电荷量。因此晕在电压上升沿先放电。
钱玉芬[5]（2020）在《平行磁场增强纳秒脉冲DBD等离子特性研究》文中研究指明纳秒脉冲介质阻挡放电等离子体因其温度较低、耗能小、活性粒子浓度较高等优点,在低温等离子体研究及应用领域获得广泛关注。为了提高介质阻挡放电等离子体的应用性能,亟需获得放电更强、活性粒子密度更高的纳秒脉冲介质阻挡放电等离子体。研究发现,高能电子在磁场作用下受到洛伦兹力作拉莫尔回旋运动,能够增加电子在空间的运动行程,导致电子碰撞频率及空间电离度提高,提高放电区域内的活性粒子密度,从而使放电电流增加、放电区域增大。然而目前关于磁场增强纳秒脉冲介质阻挡放电特性的研究较少,而且对于脉冲电源参数及介质条件对磁场增强放电的影响机制尚不明确。本文利用永久磁铁提供与电场方向平行的恒定磁场,研究了磁场对纳秒脉冲针-板介质阻挡放电特性的影响。首先研究了平行磁场对针-板介质阻挡放电的作用效应和机制,证明了利用磁场增强放电的可行性,在此基础上考察了不同介质材料及脉冲参数下磁场对针-板介质阻挡放电强度的影响,具体分析了介质材料和厚度对放电传导电流、能量和图像的影响,及不同脉冲电压参数对针-板介质阻挡放电特性的影响,并针对有磁场和无磁场时放电电气特性及光学特性进行了分析说明。主要研究结果如下:1)考察了不同介质下磁场对针-板介质阻挡放电特性的影响。对比了石英和陶瓷为绝缘介质时的放电传导电流、功率、能量及放电图像。发现介电常数更大的介质下放电更强烈,而介质表面流光区域大小跟磁场增强效果密切相关。陶瓷为介质时放电比石英更强烈,石英介质表面流光延展性更好、等离子体区域更大,导致石英为介质时磁场作用对放电增强效果相对陶瓷时更为明显。2)分别研究了不同脉冲电压幅值、上升时间及下降时间下磁场对针-板介质阻挡放电电气及光学特性的影响,发现不同脉冲参数下,磁场作用对传导电流、功率、能量、光强均有明显增强效果。磁场作用使放电反应器电离度增加、放电增强,同时介质表面正电荷累积量增加,导致反向电场建立时间提前、反向电流增大。此外,在不同脉冲条件下磁场对放电的增强效果有所不同。（1）脉冲电压幅值增加时,传导电流及光电流均增加,活性粒子种类增多,且放电图像中心圆柱区域更加明显。（2）脉冲上升时间从50 ns增加到250 ns时,电场变化率下降,放电强度减弱,同时等离子体放电区域增大,介质表面正电荷累积时间增加,导致负电流幅值逐渐增加。发现上升时间为100 ns和150 ns时,因空间放电区域增大,高能电子垂直磁场分速度增加,以及因为介质为陶瓷时放电强度比石英时更强、电离出的带电粒子更多的综合结果,使此条件下磁场对陶瓷为介质时放电增强效果大于石英。（3）改变脉冲下降时间对放电结果影响较小,但可以通过调节脉冲下降时间来小幅度调整放电能量及放电光强。3)测量不同脉冲电压参数下有无磁场时介质阻挡放电的臭氧产量,发现磁场作用使臭氧产量明显增加,臭氧产量主要跟丝状放电数量及强度有关。随着脉冲电压频率增加,磁场对放电臭氧产量的增强效果逐渐提高;脉冲电压幅值从12 kV增加到14 kV时,磁场作用下臭氧浓度从9.88 ppm增加到25.07 ppm,约是无磁场作用的1.782.48倍;上升时间为250 ns时,磁场对针-板介质阻挡放电臭氧产量增强效果最为显着,使臭氧产量从5.56 ppm增加到16.78 ppm;下降时间增加时,磁场作用下放电臭氧产量逐渐下降,磁场作用下臭氧产量约为无磁场的2.202.71倍。
袁春琪[6]（2019）在《壁电荷对平板介质阻挡放电特性的影响》文中进行了进一步梳理本工作从理论上研究了壁电荷对介质阻挡放电中电场强度的影响,并由此解释了壁电荷记忆效应对放电时间特性的影响。利用数值计算方法建立了Voigt线型宽度与洛仑兹线型宽度、高斯线型宽度关系的经验公式,并以此线型宽度经验公式为基础,建立了由实验获得的光谱线型宽度得到洛仑兹和高斯宽度的计算方案,以一组线型函数为例验证了我们计算方案的可靠性。利用镀金膜-玻璃、玻璃-玻璃两种双水电极的介质阻挡放电装置,研究了大气压Ar气放电功率及光谱的高斯线型宽度随驱动电压变化的规律。结果表明,两种电极情况下放电电流、光信号、放电功率均随电压的升高而增大,随着电压的增大,镀金膜-玻璃电极,高斯线型宽度先增大后减小,玻璃-玻璃电极,高斯线型宽度是逐渐减小最后趋于稳定。
樊智慧[7]（2018）在《空气流对大气压介质阻挡放电特性影响的实验研究》文中提出大气压介质阻挡放电（DielectricBarrierDischarge,DBD）因其对工作环境、电极结构和电源参数等要求简单且易于实现规模化而在军事和工业应用领域备受关注。围绕大气压放电,研究者们主要关注放电强度、稳定性和均匀性的提高,以期得到较高的应用效率和广泛的适用环境。其中,放电均匀性一直是众多研究人员关注的重点。目前已在大气压氦气或氮气中得到较大气隙间距中的均匀放电,并且在研究中发现气流有助于均匀放电的产生与维持。在大气压空气放电中获得均匀放电通常是比较困难的,施加气流同样有利于放电均匀性的改善。同时,在大气压空气放电的诸多应用中,气流环境往往不可避免,气流的存在就会强烈地影响放电特性。因此,明晰气流对空气放电的作用机制对大气压放电应用具有重要的实际意义,同时也有助于加深对相关放电特性的理解,具有很高的科学价值。本文利用交流电源和纳秒脉冲电源激励板-板DBD结构或针-板DBD结构在大气压空气中产生放电,针对空气流对DBD特性的影响,开展以下研究:1.使用交流电源激励板-板DBD结构,在大气压空气中产生放电,通过测量放电电压电流波形、发射光谱信号和拍摄不同曝光时间的放电图像,研究了流速为0-40 m/s的空气流对放电特性的影响。结果表明,气流使放电击穿电压降低,电流脉冲数目增多且幅值减少;通过光谱拟合计算得到气流条件下气体温度和电子温度降低,电子密度不变。气流中放电仍为丝状模式,但在不同气流速度下放电表现出不同的宏观分布形态:气流速度小于等于10 m/s时,放电为沿气流方向辐射的流线状分布;气流速度大于10 m/s时,在气流仍为层流的条件下,放电出现絮状分布。当放电为流线状分布时,可以观察到放电丝通道在不同放电周期中沿气流方向移动,计算得到的放电丝通道移动速度正比于且小于相应的流速;当放电为絮状分布时,放电丝通道产生位置在小范围内随机跳动且无定向移动。通过分析气流对放电衰减阶段中带电粒子的作用对实验现象进行了解释。更低的击穿电压可以使放电空间中产生更多放电丝通道,气流通过影响放电的记忆效应使放电丝通道产生位置在周期间发生变化。总体而言,放电均匀性有所提高。2.使用交流电源激励板-板DBD,在大气压不同气体（包括环境空气和干燥的空气、氮气、氧气）中产生放电并施加气流,研究气流对放电击穿特性的影响。分别考察了第一个放电通道出现时对应的放电起始击穿电压和连续放电中每半周期中电流脉冲出现时对应的击穿电压随气流速度的变化。随着气流速度的增大,环境空气放电中起始击穿电压单调减小,而击穿电压先在低流速下有一明显下降,随后又随气流速度增大而增大,并且在流速大于10m/s时不再变化。同样使用其他干燥气体进行了实验,发现起始击穿电压不变,干燥空气和氮气放电的击穿电压先增大后在流速大于10m/s时不变。通过测量气体湿度、温度及亚稳态粒子浓度随气流速度的变化,可以发现气体湿度降低是起始击穿电压和击穿电压降低的原因,而热量和亚稳态粒子的损失是导致气流速度较大时击穿电压再次升高的原因。3.针对交流电源激励的针-板DBD,通过测量放电电压电流波形和拍摄时间分辨放电图像,分析了气流速度为0-50 m/s时的针-板放电特性,分别使用单针-板电极和双针-板电极研究了空气流对放电通道移动特性和放电通道间相互作用的影响。单针-板电极放电实验结果表明,气流使放电正周期“类辉光”放电增强,负周期“流注”放电减弱。放电通道在气流作用下向下游方向弯曲并在气流方向上移动,移动速度正比于且小于相应的气流速度。改变气流高度可以发现,更靠近针尖位置的气流可以使放电在更小的流速下由丝状放电转化为弥散放电。双针-板电极放电实验结果表明,当双针电极距离为10 mm时,双针放电通道间存在明显的排斥现象;当双针电极距离为20mm时,这一排斥现象不再明显。施加气流后,双针放电通道间的排斥力和气流拖拽力会共同影响放电通道的移动:对于上游放电通道,静电排斥力与气流拖拽力方向相反,只有气流拖拽力大于静电排斥力时,放电通道才会向下游方向弯曲;对于下游放电通道,静电排斥力与气流拖拽力方向一致,则放电通道向下游方向移动的范围更大。4.针对纳秒脉冲空气板-板DBD,通过拍摄放电长曝光图像和连续放电周期的高速相机图像以及测量不同放电区域的光电流信号,研究了高速（0-280m/s）气流条件下纳秒脉冲弥散放电的产生及演化。实验发现,气流条件下得到两种新的纳秒脉冲放电形态:弥散放电（diffuse discharge,DD）和细密的丝状放电（thin filament discharge,TFD）。较小气流速度下,整个放电空间为DD;气流速度增大,上游放电区域出现TFD,下游放电区域仍为DD,且随着气流速度增大、脉冲重复频率降低、施加电压降低,TFD区域长度增加;当气流速度大于110m/s时,TFD区域长度大于电极总长度,整个放电空间表现为TFD。连续放电周期的高速相机图像表明,DD和TFD先后在上游电极边界处产生并在气流中随时间向下游方向演化,在经过几百个脉冲周期后放电形态空间分布达到稳定,TFD或DD向下游方向演化的速度远小于气流速度和放电丝通道的移动速度。分析认为,上述现象是由横向电场和气流作用下电荷分布发生改变导致的。气流条件下纳秒脉冲放电模式发生改变,且放电均匀性得到很大提高,这对于实际应用具有重要的意义。
杨亮[8]（2018）在《沿面介质阻挡放电等离子体及其气动特性研究》文中指出沿面介质阻挡放电（Surface Dielectric Barrier Discharge,SDBD）等离子体主动流动控制技术具有结构简单、无运动部件、能耗低、响应时间短及激励频带宽等优点,近年来已成为国际上等离子体动力学与空气动力学交叉领域的前沿研究热点。SDBD等离子体中的带电粒子在电场作用下加速并与中性气体分子碰撞传递动量产生“离子风”,使其具备流动控制能力。“离子风”速度大小能够决定其激励器的应用性能。但是当前SDBD等离子体激励器诱导的“离子风”速度很低,仅为几米每秒,难以达到实际应用需求。为了克服并解决这一难题,必须优化改进SDBD等离子体激励器性能,提高其电流体力（Electro-hydro-dynamic,EHD）效果,同时需进一步探究SDBD等离子体激励器在不同优化条件下的电学特性及产生的动力学性能,以便对SDBD等离子体激励器的优化改进提供正确的理论指导。基于此,本文以大气压SDBD等离子体激励器为研究对象,以提高等离子体激励器动力学性能及探究内部物理机理为目的,开展了以下工作:1.设计研制了四种不同裸电极结构的SDBD等离子体激励器,即分别使用平板铝箔、锋锐刀片、圆柱细丝以及稠密铜网作为SDBD等离子体激励器裸电极,系统比较了这四种不同裸电极结构（不同电极边缘形状,曲率半径、截面积及布局）等离子体激励器的电学特性及动力学性能。通过对比研究发现,带有高曲率半径及尖端形状的铜网裸电极等离子体激励器诱导产生了最大的空间气流速度及推力,而常规平板铝箔裸电极等离子体激励器诱导产生了最小的空间气流速度及推力。引起该差异的主要原因是高曲率半径及尖端形状裸电极结构激励器产生了强的正周期类辉光放电,并且在负周期放电发展过程中出现了均匀放电形态。2.设计了一种新型裸电极结构,该裸电极由高曲率半径多针组成,并且高度可调。该电极结构设计能够有效加强电极边缘电场强度并可通过调节高度探究等离子体空间分布对SDBD等离子体激励器动力学特性的影响。实验中测量了同一功率下SDBD等离子体激励器在不同裸电极高度时产生的电学及动力学特性。研究表明,SDBD等离子体激励器诱导产生的空间气流速度和推力均会随着裸电极高度的增加而增长,引起该变化的原因是不同裸电极高度下SDBD等离子体激励器产生的等离子体空间分布及电场差异。3.采用交-直流双高压方式驱动上述四种结构SDBD等离子体激励器。对激励器在交流电压驱动的基础上施加正、负直流偏置电压,通过调节直流偏压实现对表面电势极性、大小及分布的调控。研究表明,正直流偏压提高了 SDBD等离子体激励器表面电势,但并没有改变其分布曲线的形状,只是抬升了偏压值。而负直流偏压降低了表面电势并发现电极边缘存在一个“类鞘层”结构使施加的负偏压被部分屏蔽。此外,不同直流偏置电压下的空间气流速度表明直流电场在等离子体区域加速效果较弱,但是在远离等离子体区域的作用效果比较明显,分析认为等离子体具有良好的导电性,外加直流偏压产生的电势梯度不能有效地作用在等离子体区域,只对离子密度较低的等离子体区域下游产生影响。4.采用铜网裸电极结构SDBD等离子体激励器并设计了一种交流与纳秒脉冲双高压驱动方式。当正、负脉冲电压以相同频率叠加于交流不同相位时,其上升沿处产生的增强放电会引起等离子体区域下游电势及交流类辉光放电的增强效果,同时相应叠加位置处的空间气流速度和推力也逐步增大并在交流信号波谷位置处达到最大值。正、负脉冲电压叠加于交流信号波谷时,SDBD等离子体在正脉冲电压下动力学性能明显提升,.此时的推力较单独交流电压驱动时相比增长近2.5倍,效率增长近2倍;负脉冲电压对SDBD等离子体激励器性能提升并不显着,推力只增长近1.28倍,效率增长1.18倍。在此基础上,固定脉冲电压与交流信号波谷处的叠加位置并逐渐减小脉冲频率,脉冲放电强度会有所增加,但却只引起了脉冲电压之后首个交流类辉光放电区域的增强而对其他交流周期内的放电并没有产生明显影响,此时的等离子体区域下游电势、空间气流速度、推力及效率均会降低。此外,研究发现,负脉冲电压叠加于交流波峰位置时产生的电学及动力学特性与上述结果有很大区别。负脉冲在下降沿处产生了很强的放电电流,并且增强了交流流光放电,但是等离子体区域下游电势、空间气流速度、推力及效率明显降低。该实验结果表明,脉冲放电引起的交流正周期类辉光放电增强及等离子体区域下游电势提升可以有效提高SDBD等离子体激励器动力学性能;而交流负周期流光放电增强及等离子体区域下游电势降低则限制了 SDBD等离子体激励器动力学性能的发展。
刘一荻[9]（2018）在《平行磁场对大气压纳秒脉冲放电等离子体影响的实验研究》文中指出大气压放电由于不需要真空系统,运行成本低,特别是以开放空气作为工作气体的大气压放电一直都是等离子体科学与技术研究领域的热点问题。介质阻挡放电是一种常见的在大气压空气中产生冷等离子体的放电方式,通常介质阻挡放电由传统交流高压驱动。最近,由于纳秒脉冲具有陡峭的上升沿与较短的脉冲持续时间,人们发现纳秒脉冲放电具有放电均匀性更好、电子温度更高、气体温度更低、化学活性粒子种类更多等优异的特性,在生物医学、航空航天、材料改性、能源化工以及环境治理等领域具有十分广泛的应用前景。但是,由于介质表面积累的表面电荷,介质阻挡放电是一种“自熄灭”放电。而且大气压空气中最常见的介质阻挡放电模式为丝状放电模式,然而在某些应用领域均匀放电比丝状放电更具优势。因此基于大气压冷等离子体广阔的应用背景,人们希望在大气压空气中获得强度更大、均匀性更高的介质阻挡放电等离子体。研究人员发现在大气压下,外加磁场能够在增加放电强度的同时也改善放电均匀性。但是目前关于磁场对大气压介质阻挡放电特性影响的研究不多,并且主要集中于研究垂直磁场（磁场方向与电场方向垂直）对放电的影响,而平行磁场（磁场方向与电场方向垂直）对放电影响受到的关注还非常少。本文通过采用纳秒脉冲高压驱动平板型介质阻挡放电结构产生大气压空气放电等离子体,并且通过电学与光学诊断手段,研究了永久磁铁产生的平行磁场对放电特性的影响。本文开展了以下的研究工作:1.研究了平行磁场对大气压空气中双极性纳秒脉冲介质阻挡放电的影响,发现平行磁场通过磁化放电等离子体中的电子,从而导致放电特性的改变。双极性纳秒脉冲驱动下,在电压上升沿发生主放电,而在电压下降沿发生二次与三次放电。研究发现平行磁场能够增加主放电与三次放电强度,并且对三次放电增加效果更显着,但是平行磁场对二次放电强度几乎没有影响。放电照片表明平行磁场能够改善放电均匀性。电极边界处的微放电通道沿着弯曲的磁感线发展,并且放电通道数目增加。随着纳秒脉冲重复频率减少,由丝状放电状态转变为丝通道与弥散背景叠加的放电状态。并且,有磁场条件下放电的均匀弥散背景强度提高。ICCD照片表明有磁场条件下弥散背景的增强对应于三次放电强度的增大,进一步可以得到放电丝通道数目的增加对应于主放电强度的增大。平行磁场束缚放电丝通道内的电子,降低雪崩头部电子的耗散,导致放电丝通道数目增加,放电均匀性改善。平行磁场束缚介质表面电子的横向扩展,降低表面电子的耗散,从而加强三次放电。主放电与二次放电间隔时间短,表面电子横向扩展有限,因此平行磁场对表面电子的约束效应不明显。2.通过在放电回路并联水电阻改变输出波形极性,比较了双极性与单极性纳秒脉冲放电特性。单极性纳秒脉冲驱动的介质阻挡放电,只在脉冲上升沿发生放电,因此主放电遗留的剩余电荷没有在反向放电中消耗。分析剩余电荷寿命后,发现单极性纳秒脉冲驱动下,在下一次脉冲放电发生时的剩余电荷密度更高。实验结果表明与双极性纳秒脉冲放电相比,单极性纳秒脉冲放电强度略微增加,放电均匀性明显改善。分析认为两方面原因导致单极性纳秒脉冲放电均匀性的改善。一个原因是下一次脉冲放电发生时,放电空间更靠近阴极的区域存在“虚拟阳极”,相当于放电起始于更小间隙间的均匀击穿。另一个原因是单极性纳秒脉冲放电预击穿阶段阴极附近的“增强电场”强度更大,导致阴极附近二次电子的电离过程加强,放电阶段的雪崩启动电子密度增加。随着脉冲重复频率的降低,单极性纳秒脉冲放电由丝状放电状态转变为准均匀放电状态。通过分析不同脉冲重复频率放电的记忆效应,排除了气体温度与氮分子亚稳态的作用后,认为放电空间中不均匀分布的空间电荷是放电状态改变的原因。脉冲重复频率低,脉冲间隔时间长,空间电荷通过充分扩散而实现更均匀的空间分布,从而下一次脉冲放电均匀性改善。3.研究了平行磁场对大气压空气中单极性纳秒脉冲放电的影响,发现与双极性纳秒脉冲放电相比,平行磁场对单极性纳秒脉冲放电影响更显着。实验结果表明平行磁场明显增加单极性纳秒脉冲放电强度,同时也明显改善放电均匀性。有磁场条件下放电均匀性改善,一方面是由于放电通道数目的增加,另一方面是由于放电预击穿阶段以及击穿阶段的雪崩启动电子密度增加。采用时间—空间平均发射光谱的谱线强度比技术,发现平行磁场增加放电等离子体的平均电子密度,同时提高了电子温度。由于平行磁场对雪崩头部高能电子的约束效应更强,明显降低高能电子耗散过程,而平行磁场可能不改变低能电子耗散,导致有磁场条件下高能电子比例升高,最终等离子体电子温度升高。有磁场条件下平均电子密度增加与电子温度升高的现象吻合。平行磁场对不同脉冲重复频率的平均电子密度增加程度相同,而电子温度增加程度随着脉冲重复频率的增加而增大。由于较高脉冲重复频率下单根微放电强度更大,电子雪崩横向扩展程度更大,因此平行磁场约束效应更明显,导致较高脉冲重复频率下电子温度增加程度更大。
黄邦斗[10]（2018）在《纳秒脉冲放电时空演化及控制参数影响的实验与模型研究》文中指出本论文对纳秒脉冲放电击穿过程中放电参数的时间-空间演化以及控制参数对放电演化的影响进行了实验与模型研究。研究对象包括纳秒高压脉冲驱动的大气压微等离子体和中等气压下（几十Torr）的快速电离波放电,放电在稀有气体（氦、氖、氩及其混合气）中产生。利用斯塔克分裂方法,对微等离子体击穿过程中电场的时空演化进行诊断,证实了电离波波前的电场增强效应:波前区域的电场明显强于空间平均电场（大于1.5倍）;而在波前经过后的区域,电场有明显减弱（平均电场的2/3以下）。电场的行为由不同谱线的强度分布得到支持:氦离子谱线表征极高能电子（100 eV量级）,其发光集中存在于波前区域;而原子谱线表征中等能量电子（几十eV）,其在波前经过后的区域有较高强度。通过谱线比结合碰撞辐射模型,证实了微等离子体的击穿过程中,高能电子的等效电子温度（几十eV）远大于低能电子的等效电子温度（若干eV）,表明电子能量分布极度偏离麦克斯韦分布,并有翘起的高能尾部;电子能量分布与电场之间存在非局域关系,尤其是极高能电子受历史加热影响严重;电子能量分布的行为由蒙特卡罗模拟得到验证。脉冲重复频率主要通过控制初始电荷密度对放电演化产生影响。在快速电离波放电中,随着脉冲重复频率和初始电荷密度的增加,击穿过程中的峰值电场下降,而击穿后维持放电的电场增加。电场受脉冲重复频率的影响反映在电子能量分布的演化过程中:低脉冲重复频率下,击穿过程中电子能量分布有翘起的高能尾部,而击穿后高能尾部塌陷;高脉冲重复频率下,电子能量分布在击穿前后都接近麦克斯韦分布。电子能量分布的行为由离子与原子谱线的光强演化得到印证,光谱测量与模型计算结果定量相符。电压上升速率主要影响击穿过程中的电场增强效应。本论文通过对微等离子体的实验与模型研究,证实了随着电压上升速率的升高,有更高的击穿电压和击穿电场,击穿过程中发生更强的电离与激发过程,即提高电压上升速率有利于微等离子体中高能电子产生。本论文的研究结果既加深了对高气压短脉冲放电演化机制与其中电子动理学的认识,又可以指导实际应用中放电参数的优化。
二、介质阻挡放电中光电信号延迟时间的测量（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、介质阻挡放电中光电信号延迟时间的测量（论文提纲范文）
（1）常压均匀弥散等离子体射流产生机理与光谱特性的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景和意义 |
| 1.2 常压均匀弥散等离子体射流的研究现状及其存在的问题 |
| 1.3 本文的主要研究内容 |
| 第2章 大气压等离子射流的基本理论 |
| 2.1 等离子体的基本概念 |
| 2.2 气体放电概念 |
| 2.3 气体放电形式 |
| 2.4 常压等离子体射流 |
| 2.5 常压等离子体射流光谱诊断 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 常压氩气细丝介质阻挡放电等离子体射流 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 细丝等离子体射流装置设计 |
| 3.3 细丝等离子体射流的电学特性 |
| 3.4 细丝等离子体射流的光谱特性 |
| 3.4.1 细丝等离子体射流的外貌特征 |
| 3.4.2 细丝等离子体射流光谱分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 常压细丝放电弥散等离子体射流 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 弥散等离子体射流装置设计 |
| 4.3 弥散等离子体射流的光谱特性 |
| 4.3.1 弥散等离子体射流外貌特征 |
| 4.3.2 弥散等离子体射流光谱分析 |
| 4.4 弥散等离子体射流的产生机理 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 常压伏安特性调制增强非自持放电薄状等离子体射流阵列 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 伏安特性调制模型 |
| 5.2.1 氩气放电Paschen曲线分析 |
| 5.2.2 伏安特性调制原理 |
| 5.3 等离子体射流阵列装置的设计 |
| 5.4 等离子体射流阵列的性能优化 |
| 5.4.1 外置预电离源增强非自持放电原理 |
| 5.4.2 等离子体射流阵列稳定性提升 |
| 5.4.3 等离子体射流阵列宽度、均匀性系数和紧凑性的提升 |
| 5.5 伏安特性调制实验结果与分析 |
| 5.5.1 伏安特性实验测量 |
| 5.5.2 伏安特性调制降低放电功率和增加射流长度 |
| 5.6 等离子体射流阵列的光谱特性 |
| 5.6.1 伏安特性调制增强等离子体化学活性 |
| 5.6.2 等离子体射流阵列的非平衡特性 |
| 5.7 本章小结 |
| 第6章 总结和展望 |
| 6.1 本论文的主要研究成果及其意义 |
| 6.2 对未来工作的展望 |
| 参考文献 |
| 附录A 科研项目支持基金 |
| 致谢 |
| 作者简介及在学期间发表的学术论文与研究成果 |
（2）微放电模式对氧等离子体化学反应效能影响研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 介质阻挡微放电应用广泛且地位重要 |
| 1.2 微放电模式与等离子体化学反应密切相关 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 介质阻挡放电模式 |
| 1.3.2 放电模式转变研究 |
| 1.3.3 等离子体化学反应影响因素 |
| 1.4 主要研究内容 |
| 第二章 微放电模式演变过程与形成机制 |
| 2.1 实验装置与诊断方法 |
| 2.2 微流注与微辉光交替促成放电 |
| 2.3 不同微放电模式发展过程 |
| 2.3.1 微流注放电模式发展过程 |
| 2.3.2 微辉光放电模式发展过程 |
| 2.3.3 微负电晕放电模式发展过程 |
| 2.4 微放电模式演变形成机制 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 微放电模式特性影响因素 |
| 3.1 实验装置与诊断方法 |
| 3.2 激励电压对微放电模式的影响 |
| 3.3 放电间隙对微放电模式的影响 |
| 3.4 电介质层厚度对微放电模式的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 微放电模式影响氧等离子体化学反应 |
| 4.1 微放电模式对生成活性氧粒子的影响 |
| 4.1.1 实验装置与诊断方法 |
| 4.1.2 微放电中存在的活性氧粒子 |
| 4.1.3 不同微放电模式活性氧粒子的分布 |
| 4.2 气压对氧等离子体反应器效能的影响 |
| 4.2.1 实验装置与诊断方法 |
| 4.2.2 不同气压下氧等离子体反应器电学特性 |
| 4.2.3 不同气压下氧等离子体反应器活性氧粒子产生效能 |
| 4.3 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读硕士学位期间的科研成果 |
（3）纳秒脉冲表面介质阻挡放电中电离波特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状与进展 |
| 1.2.1 高压脉冲电源 |
| 1.2.2 表面介质阻挡放电 |
| 1.2.3 中国科学院电工研究所研究进展 |
| 1.3 目前研究的不足之处 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 2 表面介质阻挡放电实验装置 |
| 2.1 实验电源 |
| 2.2 表面介质阻挡放电激励器 |
| 2.3 表面介质阻挡放电电流测量系统 |
| 2.4 表面介质阻挡放电电场测量系统 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 纳秒脉冲电源的研制 |
| 3.1 设计指标和电源结构 |
| 3.1.1 电源的设计指标 |
| 3.1.2 电源的整体结构 |
| 3.2 主电路的设计 |
| 3.2.1 主电路原理 |
| 3.2.2 开关的选择 |
| 3.2.3 主电路的搭建 |
| 3.3 控制电路的设计 |
| 3.4 样机测试与装箱 |
| 3.4.1 输出特性测试 |
| 3.4.2 样机布局与装箱 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 表面介质阻挡放电特性研究 |
| 4.1 电流测量及相关研究 |
| 4.1.1 电流探头标定 |
| 4.1.2 不同位置处的电荷积累与消散 |
| 4.1.3 表面电离波峰值的空间分布和电流衰减速率 |
| 4.1.4 表面电离波的传播速度 |
| 4.1.5 表面电离波传播速度的理论计算 |
| 4.2 电场测量研究 |
| 4.2.1 电场标定 |
| 4.2.2 阻挡介质对电场的影响 |
| 4.2.3 重复频率对电场的影响 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 总结与展望 |
| 5.1 工作总结 |
| 5.2 课题展望 |
| 参考文献 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文及研究成果 |
| 致谢 |
（4）介质阻挡放电中两种带有沿面放电的斑图及一种蜂窝斑图的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 介质阻挡放电系统 |
| 1.2 斑图 |
| 1.3 介质阻挡放电系统中斑图的研究方法 |
| 1.4 本文研究内容简介 |
| 第二章 点线白眼超点阵六边形斑图 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验装置 |
| 2.3 点线白眼超点阵六边形斑图的演化序列 |
| 2.4 点线白眼超点阵六边形斑图的时空动力学诊断 |
| 2.5 点线白眼超点阵六边形斑图中VDs和 SDs的相互作用 |
| 2.6 点线白眼超点阵六边形斑图的光谱学诊断 |
| 2.7 点线白眼超点阵六边形斑图的壁电荷理论解释 |
| 2.8 本章小结 |
| 第三章 具有D2h对称性的三维双亮暗点斑图 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验装置 |
| 3.3 三维双亮暗点斑图的演化序列 |
| 3.4 三维双亮暗点斑图中两种晕的微观放电特性 |
| 3.5 三维双亮暗点斑图时空动力学诊断 |
| 3.6 三维双亮暗点斑图中新颖的体放电的研究 |
| 3.7 三维双亮暗点斑图的理论解释 |
| 3.8 三维双亮暗点斑图的应用 |
| 3.9 本章小结 |
| 第四章 带晕蜂窝六边形斑图 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验装置 |
| 4.3 带晕蜂窝六边形斑图的演化序列 |
| 4.4 带晕蜂窝六边形斑图的时空动力学诊断 |
| 4.5 带晕蜂窝六边形斑图的等离子体参量测量 |
| 4.6 带晕蜂窝六边形斑图的壁电荷演化理论 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 总结 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间发表论文目录 |
（5）平行磁场增强纳秒脉冲DBD等离子特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 等离子体 |
| 1.2 介质阻挡放电现状 |
| 1.3 纳秒脉冲介质阻挡放电 |
| 1.4 大气压下磁场增强等离子体放电国内外研究进展 |
| 1.5 本文主要研究目的及内容 |
| 2 磁场增强针-板DBD实验装置及诊断系统 |
| 2.1 实验装置 |
| 2.1.1 磁场发生系统 |
| 2.1.2 针-板DBD反应器结构 |
| 2.1.3 供电电源 |
| 2.2 诊断和测试 |
| 2.2.1 电气测量 |
| 2.2.2 光学测量 |
| 3 不同介质参数下磁场增强纳秒脉冲针-板DBD特性 |
| 3.1 磁场对针-板DBD特性的影响 |
| 3.2 不同材料厚度下针板DBD有无磁场时的放电特性研究 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 不同脉冲参数下磁场增强纳秒脉冲针-板DBD电气及光学特性 |
| 4.1 不同脉冲电压幅值下磁场对DBD电气特性及光学特性的影响 |
| 4.1.1 不同脉冲电压幅值下磁场对DBD电气特性影响 |
| 4.1.2 不同脉冲电压幅值下磁场对DBD光学特性影响 |
| 4.2 不同脉冲电压上升时间下磁场对DBD电气特性及光学特性的影响 |
| 4.2.1 不同脉冲上升时间下磁场对DBD电气特性影响 |
| 4.2.2 不同脉冲上升时间下磁场对DBD光学特性影响 |
| 4.3 不同脉冲电压下降时间下磁场对DBD电气特性及光学特性的影响 |
| 4.3.1 不同脉冲下降时间下磁场对DBD电气特性影响 |
| 4.3.2 不同脉冲电压下降时间下磁场对DBD光学特性影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 不同脉冲电压参数下磁场对纳秒脉冲针-板DBD臭氧产量的影响 |
| 5.1 臭氧检测系统 |
| 5.2 结果与分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 结论和展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（6）壁电荷对平板介质阻挡放电特性的影响（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 等离子体概述 |
| 1.2 介质阻挡放电概述 |
| 1.3 平板介质阻挡放电国内外研究现状 |
| 1.4 本文主要研究内容安排 |
| 第2章 实验装置 |
| 2.1 等离子射流实验装置图 |
| 2.2 电极结构图 |
| 2.3 双水电极实验装置图 |
| 第3章 壁电荷放电电流的测量分析 |
| 3.1 无壁电荷稳定电压的电场 |
| 3.2 有壁电荷稳定电压的电场 |
| 3.2.1 仅有壁电荷时对电场的分析 |
| 3.2.2 击穿导致壁电荷变化时电流的分析测量 |
| 3.3 交流电源时电流的分析测量 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 Voigt线型宽度的经验公式及其应用 |
| 4.1 三种展宽线型函数 |
| 4.1.1 洛仑兹线型函数和高斯线型函数 |
| 4.1.2 综合展宽线型函数 |
| 4.1.3 Voigt线型函数 |
| 4.2 Voigt函数线宽的经验公式 |
| 4.3 经验公式的应用 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 平板介质阻挡放电实验研究 |
| 5.1 两种不同电介质下不同电压的实验研究 |
| 5.2 不同电压下放电功率和高斯线型宽度的计算 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表和已录用的论文 |
| 致谢 |
（7）空气流对大气压介质阻挡放电特性影响的实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 主要符号表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 大气压冷等离子体概述 |
| 1.1.1 等离子体概述 |
| 1.1.2 大气压冷等离子体的产生 |
| 1.2 大气压介质阻挡放电 |
| 1.2.1 丝状放电 |
| 1.2.2 斑图放电 |
| 1.2.3 均匀放电 |
| 1.3 气流对放电影响的研究 |
| 1.3.1 气流对单独放电通道的影响 |
| 1.3.2 气流对沿面介质阻挡放电的影响 |
| 1.3.3 气流对体介质阻挡放电的影响 |
| 1.4 论文的选题及研究路线 |
| 2 气流对板-板介质阻挡放电丝通道的影响 |
| 2.1 实验设备及诊断方法 |
| 2.2 气流对放电电学特性的影响 |
| 2.3 不同气流速度下放电发射光谱测量 |
| 2.3.1 放电气体温度 |
| 2.3.2 电子密度和电子温度 |
| 2.4 气流对放电形态的影响 |
| 2.5 气流中放电丝通道的移动 |
| 2.6 不同气隙间距下气流中放电丝通道的移动 |
| 2.7 本章小结 |
| 3 气流对板-板介质阻挡放电击穿特性的影响 |
| 3.1 实验设备及诊断方法 |
| 3.2 气流对放电起始击穿电压的影响 |
| 3.3 气流对放电击穿电压的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 气流对针-板介质阻挡放电的影响 |
| 4.1 实验装置 |
| 4.2 静止空气条件下针-板放电特性 |
| 4.2.1 放电电学特性 |
| 4.2.2 放电发光特性 |
| 4.2.3 双针放电通道间的相互作用 |
| 4.3 不同高度气流对针-板放电特性的影响 |
| 4.4 气流对单针放电通道移动的影响 |
| 4.5 气流对双针放电通道间相互作用的影响 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 高速气流对放电的影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.1.1 研究背景 |
| 5.1.2 纳秒脉冲放电概述 |
| 5.2 高速气流产生装置搭建 |
| 5.3 高速气流对中频交流介质阻挡放电形态的影响 |
| 5.4 高速气流下弥散纳秒脉冲放电的产生与演化 |
| 5.4.1 实验及测量装置 |
| 5.4.2 气流对纳秒脉冲放电形态的影响 |
| 5.4.3 气流下放电形态随时间的演化 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间科研项目及科研成果 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（8）沿面介质阻挡放电等离子体及其气动特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 主要符号表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 大气压放电等离子体流动控制的研究现状 |
| 1.1.1 流动控制简介 |
| 1.1.2 等离子体流动控制研究现状 |
| 1.1.3 表面产生等离子体流动控制方法 |
| 1.2 沿面介质阻挡放电等离子体流动控制相关工作研究进展 |
| 1.2.1 SDBD等离子体流动控制的研究方向 |
| 1.2.2 SDBD等离子体流动控制研究中亟待解决的问题 |
| 1.3 本文的研究目的和重点 |
| 2 SDBD等离子体流动控制实验装置与电势测量手段 |
| 2.1 电学实验装置 |
| 2.1.1 激励电源介绍 |
| 2.1.2 电学诊断装置 |
| 2.1.3 光学测量装置 |
| 2.1.4 表面电势探针设计 |
| 2.2 SDBD等离子体激励器动力效应测量系统 |
| 2.2.1 推力测量装置 |
| 2.2.2 “离子风”速度测量装置 |
| 2.2.3 气流场纹影成像装置 |
| 3 不同裸电极SDBD等离子体激励器的设计及特性研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验装置 |
| 3.2.1 不同裸电极SDBD等离子体激励器的设计 |
| 3.2.2 电回路设计及光电测量装置 |
| 3.2.3 动力学诊断装置 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 不同裸电极结构激励器放电等离子体图像 |
| 3.3.2 不同裸电极结构激励器放电电流 |
| 3.3.3 放电等离子体演化图像 |
| 3.3.4 不同裸电极结构激励器的功率 |
| 3.3.5 SDBD等离子体激励器表面电势分布 |
| 3.3.6 不同裸电极结构激励器诱导气流速度分布 |
| 3.3.7 SDBD等离子体激励器产生的推力 |
| 3.3.8 纹影图像 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 不同高度排针裸电极SDBD等离子体激励器设计及实验研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验装置 |
| 4.2.1 单排针裸电极结构SDBD等离子体激励器设计 |
| 4.2.2 电回路设计及光电测量装置 |
| 4.2.3 SDBD等离子体激励器动力效应测量装置 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 SDBD等离子体激励器放电图像 |
| 4.3.2 不同裸电极高度下SDBD等离子体激励器表面电势分布 |
| 4.3.3 不同裸电极高度下SDBD等离子体激励器诱导气流速度分布 |
| 4.3.4 不同裸电极高度下SDBD等离子体激励器产生的推力 |
| 4.3.5 不同裸电极高度下SDBD等离子体激励器产生的流场纹影图像 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 不同裸电极SDBD等离子体激励器在交直流双高压驱动下的实验研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验装置及电路设计 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 不同直流偏置电压下的表面电势分布 |
| 5.3.2 SDBD等离子体电动势特性 |
| 5.3.3 “离子风”速度分布 |
| 5.3.4 推力测量 |
| 5.3.5 纹影图像 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 交流与纳秒脉冲双高压驱动SDBD等离子体激励器的实验研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验装置 |
| 6.2.1 铜网裸电极SDBD等离子体激励器结构 |
| 6.2.2 电路设计与光电测量装置 |
| 6.2.3 SDBD等离子体激励器动力学诊断装置 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.3.1 双高压驱动下的电学特性 |
| 6.3.2 双高压驱动下的动力学特性 |
| 6.3.3 不同频率正脉冲电压与交流信号配比叠加时的放电特性 |
| 6.3.4 不同频率正脉冲电压与交流信号配比叠加时的动力学特性 |
| 6.3.5 负脉冲电压叠加于不同交流相位时SDBD体系的推力 |
| 6.3.6 负脉冲电压叠加于交流波谷及波峰时SDBD体系电学特性 |
| 6.3.7 负脉冲电压与交流信号1:4配比叠加时SDBD体系电学特性 |
| 6.3.8 不同频率负脉冲电压与交流信号配比叠加时的动力学特性 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间科研项目及科研成果 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（9）平行磁场对大气压纳秒脉冲放电等离子体影响的实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 主要符号表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 气体放电击穿理论 |
| 1.2 介质阻挡放电原理与弥散放电的产生 |
| 1.3 大气压纳秒脉冲介质阻挡放电 |
| 1.3.1 纳秒脉冲介质阻挡放电特点 |
| 1.3.2 纳秒脉冲介质阻挡放电影响因素 |
| 1.3.3 纳秒脉冲驱动下均匀放电的产生 |
| 1.4 磁场对大气压放电等离子体影响的研究 |
| 1.4.1 垂直磁场对大气压放电等离子体的影响 |
| 1.4.2 平行磁场对大气压放电等离子体的影响 |
| 1.5 本文研究目的及内容安排 |
| 2 平行磁场对双极性纳秒脉冲介质阻挡放电的影响 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验装置及诊断系统 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 固定脉冲重复频率时平行磁场对放电的影响 |
| 2.3.2 不同脉冲重复频率下平行磁场对放电的影响 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 剩余电荷对纳秒脉冲介质阻挡放电特性的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验装置及诊断系统 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 固定脉冲重复频率时放电特性的比较 |
| 3.3.2 不同脉冲重复频率下放电特性的比较 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 平行磁场对单极性纳秒脉冲介质阻挡放电的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验装置及诊断系统 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 固定脉冲重复频率时平行磁场对放电的影响 |
| 4.3.2 不同脉冲重复频率下平行磁场对放电的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 创新点 |
| 5.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间科研项目及科研成果 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（10）纳秒脉冲放电时空演化及控制参数影响的实验与模型研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 研究背景 |
| 1.1 纳秒脉冲放电的应用背景与研究现状 |
| 1.2 本论文的研究内容 |
| 第2章 纳秒脉冲放电与诊断系统 |
| 2.1 纳秒脉冲放电与诊断系统概述 |
| 2.2 纳秒脉冲电源 |
| 2.2.1 基于半导体闭合开关的纳秒脉冲电源 |
| 2.2.2 基于磁压缩与半导体断路开关的纳秒脉冲电源 |
| 2.3 电学测量系统 |
| 2.3.1 电压探头 |
| 2.3.2 电流探头 |
| 2.4 发射光谱诊断系统 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 针对纳秒脉冲放电的模型 |
| 3.1 碰撞辐射模型 |
| 3.2 流体模型 |
| 3.2.1 一维流体模型 |
| 3.2.2 准一维流体模型 |
| 3.3 蒙特卡罗模拟 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 纳秒脉冲放电击穿过程研究 |
| 4.1 纳秒脉冲放电的发光形貌演化 |
| 4.2 平行板电极纳秒脉冲放电击穿过程演化 |
| 4.2.1 大气压微等离子体中电场的诊断方法 |
| 4.2.2 击穿过程中电场的时空演化 |
| 4.2.3 击穿过程中不同谱线强度的时空演化 |
| 4.2.4 击穿过程中等效电子温度的时空演化 |
| 4.3 快速电离波放电击穿过程演化 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 脉冲重复频率对放电的影响 |
| 5.1 脉冲重复频率对针尖电极纳秒脉冲放电的影响 |
| 5.2 脉冲重复频率对微空心阴极纳秒脉冲放电的影响 |
| 5.3 脉冲重复频率对快速电离波放电的影响 |
| 5.3.1 脉冲重复频率对不同阶段电场的影响 |
| 5.3.2 利用解析模型对快速电离波中电场的分析 |
| 5.3.3 脉冲重复频率对电子行为的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 电压上升速率对放电的影响 |
| 6.1 稳态击穿机制与流注(脉冲)击穿机制 |
| 6.2 电压上升速率对平行板电极纳秒脉冲放电的影响 |
| 6.3 本章小结 |
| 第7章 结论 |
| 7.1 本工作的主要结果 |
| 7.1.1 纳秒脉冲放电的击穿过程 |
| 7.1.2 控制参数对放电的影响 |
| 7.2 本工作的局限性及进一步工作 |
| 7.3 本工作主要创新点 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果 |
四、介质阻挡放电中光电信号延迟时间的测量（论文参考文献）
- [1]常压均匀弥散等离子体射流产生机理与光谱特性的研究[D]. 李静. 中国科学院大学(中国科学院西安光学精密机械研究所), 2020
- [2]微放电模式对氧等离子体化学反应效能影响研究[D]. 刘蕊. 大连海事大学, 2020(01)
- [3]纳秒脉冲表面介质阻挡放电中电离波特性研究[D]. 叶成园. 郑州大学, 2020(02)
- [4]介质阻挡放电中两种带有沿面放电的斑图及一种蜂窝斑图的研究[D]. 于广林. 河北大学, 2020(08)
- [5]平行磁场增强纳秒脉冲DBD等离子特性研究[D]. 钱玉芬. 大连理工大学, 2020(02)
- [6]壁电荷对平板介质阻挡放电特性的影响[D]. 袁春琪. 华北电力大学, 2019(01)
- [7]空气流对大气压介质阻挡放电特性影响的实验研究[D]. 樊智慧. 大连理工大学, 2018(08)
- [8]沿面介质阻挡放电等离子体及其气动特性研究[D]. 杨亮. 大连理工大学, 2018(02)
- [9]平行磁场对大气压纳秒脉冲放电等离子体影响的实验研究[D]. 刘一荻. 大连理工大学, 2018(02)
- [10]纳秒脉冲放电时空演化及控制参数影响的实验与模型研究[D]. 黄邦斗. 清华大学, 2018(04)