介质阻挡放电白眼六边形斑图等离子体温度研究

摘要：

利用水电极介质阻挡放电装置，在不同氩气含量的气体放电中，首次观察到了白眼六边形斑图，此斑图的白眼晶胞都是由点、环和晕三层结构组成的，且其放电稳定性和持续性极好。从照片中可以观察到这三种结构有明显的亮度差异，说明白眼晶胞中点、环和晕可能处于不同的等离子体状态，同时在不同氩气含量下，白眼晶胞的颜色和亮度都有明显的差异，说明白眼晶胞的等离子体状态也有所不同。由于此次研究的白眼六边形斑图是在较低的电压下得到的，使得水电极的温度没有升高且放电现象没有发生变化，因此在实验过程中长时间的放电没有影响该斑图的等离子体状态。为此，本小组采用发射光谱法，研究了此斑图的白眼晶胞中的点、环和晕的两种等离子体参数：分子振动温度和电子密度随氩气含量的变化关系。利用氮分子第二正带系（ C3Πu → B3Πg ）的发射谱线，计算了白眼晶胞中的点、环和晕的分子振动温度；实验采集了Ar Ⅰ（2P2→1S5）的发射谱线，通过白眼晶胞中的点、环和晕的谱线展宽随氩气含量的变化，来反映白眼晶胞的三层结构的电子密度的变化。实验发现：在同一氩气含量条件下，白眼晶胞中点、环和晕的分子振动温度从大到小为：晕、环、点，而电子密度从大到小为：点、环、晕；随着氩气含量从70％增大到90％，点的分子振动温度及电子密度均增加；环的分子振动温度基本保持不变，而其电子密度减小；晕的分子振动温度及电子密度均减小。实验结果说明白眼晶胞中的点、环和晕的等离子体状态不同。本工作结果，对于研究介质阻挡放电中具有多层结构的自组织斑图有重要意义。

关键词：介质阻挡放电、分子振动温度、谱线展宽、电子密度

分类号：O461.2;O433.4(真空电子学（电子物理学）)

资助基金：国家自然科学基金项目11375051;博士点基金项目20101301110001;河北省科技厅重点项目11967135D;河北省教育厅重点项目ZD2010140

在线出版日期：2015-01-16（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：52-55