六边形晕斑图等离子体参数的光谱测量

摘要：

在空气与氩气按比例混合组成的气体放电中，研究了由中心点和六边形晕组成的六边形晕斑图。从照片中观察六边形晕斑图结构，发现中心点和六边形晕的亮度有明显的差异，说明中心点和六边形晕可能处的等离子体状态不同。利用发射光谱法，详细研究了该六边形晕斑图结构的中心点和六边形晕的等离子体参数随压强的变化关系。实验根据氮分子第二正带系（C 3Πu → B 3Πg ）谱线计算了中心点和六边形晕的分子振动温度；通过氮分子离子（391.4 nm）与氮分子（394.1nm）谱线强度比，反映中心点和六边形晕的电子平均能量；利用氩原子696.5 nm（2 P2→1S5）谱线的展宽，研究了电子密度。实验结果表明：六边形晕斑图主要范围是氩气含量从60％～75％、压强从30～46 kPa 。在相同的压强条件下，六边形晕比中心点的分子振动温度、电子平均能量均要高。随着压强从30 kPa 逐渐升高到46 kPa ，中心点和六边形晕的分子振动温度、电子平均能量是逐渐增大的。在相同的压强条件下，六边形晕比中心点的谱线展宽要大，且随着压强的升高而增加，表明电子密度随着压强的增大而升高。六边形晕和中心点的等离子体的状态不同，说明二者放电机制上的差异。进一步采用高速照相机对斑图的电流脉冲进行分脉冲瞬时拍摄，发现中心点是由先放电的体放电形成，而六边形晕是由放电晚于体放电的沿面放电形成。

关键词：介质阻挡放电、六边形晕斑图、分子振动温度、电子平均能量、电子密度、高速照相机

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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;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：2016-08-03（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：1877-1881