光谱方法研究大气压氩气等离子体喷枪的放电特性

摘要：

利用同轴介质阻挡放电喷枪，通过氩气的流动在大气压空气中产生了均匀的等离子体羽。等离子体羽沿气流方向较为均匀，但在喷嘴处为白色且亮度较高，远离喷嘴处为蓝色，亮度较低。研究了等离子体羽长度与外加电压幅值、驱动频率和气体流速的关系，气流小于4 L·min-1时等离子羽的长度随气流的增大而增大，而当气流大于4 L·min-1时长度随气流的增大而减小。当气流保持恒定时，等离子体羽的长度随外加电压幅值或驱动频率的增大而增大。结合气体放电理论以及分析湍流和平流对放电的影响，对等离子体羽长度随实验参数的变化进行了定性解释。光学方法研究发现在外加电压正半周期等离子羽有一个发光脉冲，而负半周期没有发光信号。同轴介质阻挡放电正半周期有两个发光脉冲，负半周期有一个发光脉冲。通过对该N2现象的分析，为等离子体羽的产生机制提供了一种可能的解释。采集了同轴介质阻挡放电和等离子体羽的发射光谱，研究发现除等离子体羽存在明显的OH 和N2的发射谱线外，其发射光谱没有明显差别。利用光学发射谱N＋2第一负带系，对等离子体羽转动温度进行了测量，发现转动温度沿远离喷嘴的方向逐渐降低，且转动温度随电压幅值的增大而增大。

关键词：同轴介质阻挡放电、等离子体喷枪、光学发射谱、转动温度

分类号：O433.1;O433.4(光学)

资助基金：国家自然科学基金项目10805013，51077035;河北省杰出青年基金项目A2012201045;教育部科学技术研究计划重点项目210014;河北省自然科学基金项目A2011201132;河北省教育厅优秀青年项目Y2011120;河大青年基金项目2011Q14

在线出版日期：2014-07-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共4页

页码：1469-1472