空气杂质对大气压氦气介质阻挡放电中主要化学过程的影响

摘要：

在大气压介质阻挡放电(DBD)的实验和应用中,因容器气密性等因素,不可避免的会渗入空气杂质.为了研究混入空气杂质的大气压氦气DBD中的等离子体化学过程,建立了包含26种粒子和154个反应的氦气-空气大气压DBD一维流体仿真模型,着重研究了主要电离路径和激发态物质的演化过程.仿真结果表明:在1～200×10-6空气杂质摩尔分数范围内,最主要的电离过程是电子碰撞电离和彭宁电离,并且氧分子比氮分子更容易与氦激发态物质发生彭宁电离反应;起次要作用的电离过程则是各激发态粒子间的碰撞电离和分步电离;由于负离子摩尔分数较低,负离子的电子脱离反应影响最小.随着空气杂质摩尔分数增加,因为O2(a)的激发阈值低,O2(a)摩尔分数线性上升,最终成为含量最多的激发态物质;而N2(C)因激发阈值较高,N2(C)摩尔分数始终保持在最低位;与彭宁电离反应相关的激发态物质He*与He2*的含量,随空气杂质摩尔分数上升均是先增加后降低,不同的是He2*比He*更早地出现含量下降的情况.

关键词：大气压介质阻挡放电、一维流体模型、空气杂质、电离过程、激发态物质

所属期刊栏目：45

分类号：O562.4;O461;O657.31

资助基金：国家自然科学基金51877086

在线出版日期：2019-06-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：1404-1412