微尺度下N2–O2电晕放电的动态特性二维仿真

摘要：

微纳电离式气体传感器基于微尺度放电原理,具有响应快、精度高、易集成等特点,有望实现对气体的快速准确检测.目前缺少对该新型传感器极间放电过程的系统分析.对此本文采用流体-化学动力学混合方法,建立了常温常压下大气中N2-O2混合气体在微米间隙-纳米尖端场域的二维空间放电模型,并通过分析空间电子输运机制、放电电流密度、空间电场强度之间的相互耦合关系,阐明了该场域下空间放电的动态发展过程,完善了微纳电离式气体传感器内部放电机理,且分析了不同极间距对空间放电的影响规律.结果表明:该场域下空间电场随正负离子的产生与消耗达到动态平衡而保持恒定,使空间放电得以维持,放电电流密度趋于稳定;且随着极间距的减小放电电流密度呈现出先增大后减小的趋势,此特性为传感器的优化提供了一定的理论指导.

关键词：电离式气体传感器、放电过程、空间电场、电流密度

所属期刊栏目：69

资助基金：国家自然科学基金;中国博士后科学基金;陕西省教育厅自然科学基金

在线出版日期：2020-09-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：183-192