检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：张定宗大连理工大学

学位级别：博士

大气压介质阻挡放电中存在着非常复杂的时间非线性行为,如倍周期分岔与混沌。在这些行为中,放电电流每多个电压周期重复一次或者随外加电压随机振荡。它们对放电参数比较敏感,与放电的稳定性密切相关,直接影响到大气压介质阻挡放电的应... 详细信息

大气压介质阻挡放电中存在着非常复杂的时间非线性行为,如倍周期分岔与混沌。在这些行为中,放电电流每多个电压周期重复一次或者随外加电压随机振荡。它们对放电参数比较敏感,与放电的稳定性密切相关,直接影响到大气压介质阻挡放电的应用。研究这些行为对如何获得稳定的放电有着非常重要的指导意义,因而近些年来,受到了较为广泛的关注。在本论文中,先后采用一维和二维的流体力学模型,对大气压介质阻挡放电中的时间非线性行为与空间演化特性进行了研究。具体分为以下五个部分：(a)同轴电极介质阻挡放电的特性与时间非线性行为研究；(b)平行板电极介质阻挡多峰放电中的时间非线性行为研究；(c)对称的单周期放电转变到二倍周期放电的机理研究；(d)二倍周期放电的物理机制及其空间演化特性研究；(e)脉冲介质阻挡放电中两次放电的空间演化特性研究。第二章,采用一维流体模型模拟研究了同轴电极结构中介质阻挡放电的特性与时间非线性行为。研究发现：在通常的单周期放电内正负半周期的放电电流是不对称的,放电的不对称程度主要由两个电极的半径比决定。在一定的条件下,放电随着频率或气体间隙的变化会呈现出倍周期分岔、二次分岔、混沌等复杂的时间非线性行为。第三章,深入研究了大气压平板电极结构中介质阻挡放电的时间非线性行为。模拟发现：与单峰放电相似,多峰放电中也存在倍周期分岔以及混沌等时间非线性现象。然而在多峰倍周期分岔序列中,多峰只出现在半个电压周期内(或电压的正半周期或电压的负半周期)。当正负半周期的放电不对称时,放电对参数十分敏感,很容易过渡到其他放电状态。反之,放电相对稳定。对于稳定的倍周期状态,改变参数可使半个电压周期内的放电次数增加而不改变其周期态。第四章,模拟研究了单周期放电分岔进入倍周期放电的转换机制。结果显示：在一个对称的单周期放电进入倍周期放电前,它总是先偏离其正常的对称放电模式而进入一个正负半周放电不对称的单倍周期放电状态。然后,随着参数的变化,不对称放电中较弱的放电将逐渐变强,直到这个放电削弱下一次放电并导致放电发生分岔进入倍周期放电状态。在整个转换过程中,每次放电前电子密度、离子密度和电场强度的空间分布状态起到了决定性的作用。第五章,采用二维流体模型对二倍周期放电形成的物理机制及其空间演化特性进行了研究。结果表明,放电空间局部高的电子密度区域的产生是形成二倍周期放电的主要原因。当局部高电子密度区域出现在瞬时阳极附近时,它对接下来的放电影响很小。相反,当局部高电子密度区域出现在瞬时阴极附近时,它将限制放电空间场强的增长,从而导致接下来的放电变小。这种局部高电子密度区域每两个电压周期重一次,从而导致放电呈现出二倍周期放电。在二倍周期放电中,四次放电都有着各自不同的空间演化行为。由非均匀的介质表面电荷引起的径向非均匀场强是导致这些空间演化的主要原因。第六章,模拟研究了脉冲介质阻挡放电中两次放电的空间演化特性。结果发现：脉冲放电中的两次放电既能处于沿径向均匀的放电模式,又能处于沿径向不均匀的放电模式。放电的均匀性主要由前次放电的性质以及前次放电与本次放电之间的时间间隔决定。如果前一次放电结束时,电子密度沿径向是均匀分布的,两次放电之间的时间间隔越短,接下来的放电就越均匀。两次放电的时间间隔主要取决于电压脉冲频率和脉冲宽度,相对而言,脉冲频率越高,主放电越均匀；而脉冲宽度越小,次放电越均匀。

关键词：大气压介质阻挡放电非线性行为倍周期分岔与混沌空间演化特性

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大气压介质阻挡放电电气参数建模和系统解耦控制研究

大气压介质阻挡放电电气参数建模和系统解耦控制研究

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作者：郭瑭瑭浙江大学

学位级别：博士

空气中介质阻挡放电产生的非平衡等离子体也称为低温等离子体，具有较高的电子温度和较低的重粒子温度，且包含大量的活性粒子，易于和材料发生各种化学或物理反应。低温等离子体处理技术不仅可以改变材料表面的粗糙度，而且可以引入羟... 详细信息

空气中介质阻挡放电产生的非平衡等离子体也称为低温等离子体，具有较高的电子温度和较低的重粒子温度，且包含大量的活性粒子，易于和材料发生各种化学或物理反应。低温等离子体处理技术不仅可以改变材料表面的粗糙度，而且可以引入羟基，氨基等亲水基团，因此在工业上广泛地应用于材料表面处理，以满足不同特性的需求。而在当今节能和环保形势日益严峻的情况下，等离子体处理作为一种清洁高效的处理技术，在纺织，生物医药，制造等行业已经吸引了越来越多的关注，具有广阔的应用前景。\n 利用谐振电路和高压变压器产生的交流高压是工业界最常见的空气中介质阻挡放电激励方式之一，具有易于实现，高可靠性，低成本等优点。介质阻挡放电负载上的电压、频率、功率等电气参数会影响放电形式或放电稳定性，从而影响材料表面处理效果，因此为了得到稳定高效的处理效果，针对特定电气参数的交流电源设计是必需的。然而目前介质阻挡放电电源设计过程及控制方式有如下问题:(1)工业上电源参数主要通过“试凑法”得到，缺少详细准确的设计过程，增加了设备制造的时间和成本;(2)没有考虑介质阻挡放电负载等效参数在不同电极电压和功率下的非线性变化，使得调功过程中功率和电极电压难以准确计算;(3)电极电压、频率和功率这三个电气参数是相互耦合的，这给研究这三个参数分别对放电特性或材料处理效果的影响以达到最佳处理效果或最低损耗功率带来了困难。尽管可以用移相定频调制、脉冲密度调制等方式实现解耦，但这又带来了控制方式复杂或电极电压过冲等问题。\n 本文从介质阻挡放电负载的特殊性和实际工程应用出发，在谐振参数设计、负载等效参数预测及电气参数之间的解耦等方面开展了一些研究。\n 首先，给出了高压变压器一体化设计方法，将变压器寄生参数作为谐振元件并进行准确计算。论文第2章中采用整流补偿基波近似法将非线性的等效负载进行线性化，从而给出了一种新的RC串联负载等效电路的计算方法，并以此为基础，探讨了变压器寄生电容对负载峰值电压，谐振频率等参数的影响。以用于瓶盖表面处理的26W平板介质阻挡放电负载为例，给出了变压器变比，漏感和寄生电容的参数设计过程，并讨论了漏感和寄生电容与设计值有较大误差时对电路的影响。\n 其次，建立了介质阻挡放电电气参数和负载等效参数之间的神经网络模型，用于预测不同电极电压峰值和功率下的负载等效参数值，从而提高了针对不同应用场合的电源设计的便利性。论文第3章采用BP（误差反向传播，Back-Propagation）神经网络对介质阻挡放电电气参数（电极电压峰值和功率）和负载等效参数之间的关系建立了模型，并用测试数据证明了所建的神经网络模型具有较高的精度。同时采用平均影响值(Mean ImpactValue，MIV)评估了各输入参数分别对负载等效参数的影响程度及趋势，以便后续对电气参数与放电特性关系的研究。\n 再次，提出了串入可调电感的定频调功介质阻挡放电电源，实现了功率和频率的解耦。该拓扑控制方式非常简单，且可以在恒定的工作频率下通过改变谐振网络的串联电感值实现功率的调节，从而减小了EMI滤波器和高压变压器的设计难度。根据第2章提出的电源参数计算方法和第3章的神经网络模型对变压器和可调电感值进行设计并制造了适用于200mm宽度薄膜表面处理的样机，并用实验结果证明了该控制方式的可行性及电源参数设计和神经网络预测负载等效参数的准确性。\n 最后，论文第5章提出了工作于断续电流模式的恒压调频调功大气压介质阻挡放电电源，实现了功率和电压的解耦。该电源控制方式简单，可以在调功过程中维持负载峰值电压的恒定，而且输出功率随频率线性变化，使得功率的闭环设计非常简单，此外，还实现了开关管的零电流开通和零电流零电压关断。论文第5章在时域中详细分析了断续电流模式下的两种工作模式，给出了详细的推导公式，并讨论了断续电流模式在介质阻挡放电中的适用性。然后以适用于400mm宽度薄膜表面处理的1kW/100kHz样机为例，给出了变压器变比和漏感的参数设计过程，结合Ansoft Maxwell仿真软件，确定了变压器的绕制方法，并搭建了实验样机进行实验验证。\n 本文研究了介质阻挡放电的输入电气参数和负载等效参数之间的关系，并提出了功率和频率、功率和电压的解耦控制方式及电源参数设计方法，为以后研究输入电气参数对放电特性和材料处理效果的影响提供了基础。

关键词：大气压介质阻挡放电变压器一体化设计参数建模解耦控制

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大气压介质阻挡放电中的时空非线性行为模拟研究

大气压介质阻挡放电中的时空非线性行为模拟研究

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作者：张佼大连理工大学

学位级别：博士

近年来,大气压介质阻挡放电(DBDs)受到了广泛关注,其不需要真空设备、低温、放电温和、活性粒子密度高等特点使得大气压介质阻挡放电在生物、医学、工业等各个领域具有广阔应用前景。作为空间扩展的耗散型动力学系统,大气压介质阻挡放... 详细信息

近年来,大气压介质阻挡放电(DBDs)受到了广泛关注,其不需要真空设备、低温、放电温和、活性粒子密度高等特点使得大气压介质阻挡放电在生物、医学、工业等各个领域具有广阔应用前景。作为空间扩展的耗散型动力学系统,大气压介质阻挡放电中存在复杂多变的时空非线性行为。在时间上,随着放电条件的变化可表现为倍周期分岔、准周期放电、混沌等；在空间上,可表现为丝状放电、自组织斑图、空间混沌等。研究非线性行为不仅可以控制大气压DBD的稳定性和均匀性,而且有利于发现和利用非线性行为的潜在应用价值(如：材料局域生长、高级信息处理等方面)。目前,虽然大气压DBD的相关实验和数值模拟研究发展较快,但对于其中复杂的时空非线性行为及形成机制,人们还知之尚少。本文采用一维或二维流体模型对几种大气压介质阻挡放电系统中的复杂时空非线性行为进行了深入的模拟研究。射频电压驱动的大气压放电具有击穿电压低且产生的带电粒子密度高的特点,因此在应用中更具优势。本文第二章采用一维流体模型对射频大气压DBD中的非线性行为进行了模拟研究。结果表明,当射频放电系统处在具有较大微分负阻的γ模式时,放电行为变得非常复杂,可以观察到倍周期分岔道路中的各种周期态以及混沌放电。射频大气压丫模式放电的电离主要发生在阴极鞘层区附近,因此鞘层会对非线性行为产生重要影响。模拟结果显示,放电参数的变化会导致鞘层电场分岔,从而引起了鞘层厚度规律(周期态)或者不规律(混沌)的震荡,最终导致了电流的倍周期分岔和混沌行为。与千赫兹频率正弦电压驱动的DBD相比,射频大气压DBD中的这些复杂非线性放电行为的分岔电流的起伏较小。与正弦DBD相比,脉冲电压驱动下DBD不仅容易形成稳定均匀的等离子体,而且能量传输效率高。本文第三章采用一维流体模型,在模拟研究脉冲DBD中单周期放电特性的基础上对其复杂的时间非线性行为进行了研究。研究表明,脉冲电压的频率、脉宽、上升沿和下降时间等参数会通过改变介质表面积累电荷密度对放电行为产生影响。在一定参数条件下,增加脉冲电压的下降沿时间或脉冲电压的频率,脉冲DBD系统都可以通过一个清晰的倍周期分岔级联进入到混沌态,也可以由混沌态回归到周期态。当保持其他参数不变,改变外加电压脉宽时,放电都处在周期2态,但是不同脉宽下的周期2放电电流波形不相同,随着占空比的增加,周期2放电的负放电逐渐增强,正放电逐渐减弱。为了深入研究大气压DBD中的复杂非线性行为,本文第四章采用二维流体模型对正弦电压驱动的大气压DBD中的倍周期分岔、混沌及逆分岔过程发生时的径向空间结构进行了模拟研究。模拟结果显示,这些非线性行为都具有不均匀的径向结构。在同一种倍周期放电中,一个周期内的几次放电的径向结构也不相同。在混沌放电中,不同的径向结构的放电随机出现。由正分岔和逆分岔形成的同种周期态放电也具有不同空间演化特性。通过对放电的电压电流特性进行研究发现,这种不均匀的径向结构与各径向位置的等离子体电阻密切相关。对于空间扩展的耗散型动力学系统,除了可以通过常见的倍周期分岔道路进入到混沌外,它还可通过其他路径进入混沌。第五章模拟研究了大气压DBD中另一条通向混沌的道路,即准周期道路。通过研究放电系统在相空间轨迹可以发现：随着电压驱动频率的增加,放电首先从单周期态分岔进入准周期态,然后准周期态和各种周期态交替出现,当频率增加到一定程度时,放电会经过奇异非混沌吸引子,缓慢地进入到混沌。继续增加频率,放电系统的最大Lyapunov指数缓慢增加,混沌行为逐渐加剧。并且当继续保持频率增加时,各种周期窗口、倍周期分岔以及逆倍周期分岔到混沌过程也出现在放电系统中。自组织斑图是大气压DBD中一种重要的空间非线性现象,其自身的复杂多变及其宏观上表现出的对称性和规律性,一直吸引人们去探索和研究。本文第六章对大气压DBD中的一维自组织斑图的形成及演化过程进行了模拟研究。模拟发现在不同电压幅值下,放电呈现出不同的斑图结构,如：5通道斑图、3通道斑图、4通道斑图、和3条宽放电通道的斑图。这些斑图不仅结构不同,而且放电通道内的放电模式也会不同。即使是同一种斑图,正负半周期的放电演化过程也可能不相同。当电压峰值超过一定值后,斑图放电可以演化到空间混沌。当混沌发生时,放电空间会随机地在某处出现放电通道。第七章采用二维流体模型对单介质电极下混合气体放电的空间非线性行为进行了模拟研究。研究表明在模拟条件下,放电空间中出现了一条或者多条放电通道,经过时间平均后,放电通道总体表现为在裸电极一侧向内收缩,在有介质一侧向周围扩展。并且在放电过程中单介质DBD的正负放电具有不对称的结构,表现在电离波的时空演化过程上。通过研究相应参数对放电通道的影响可以发现：随着电压幅值、极板宽度或者杂质N2含量的不断增加,放电通道数目均可以增加

关键词：大气压介质阻挡放电时空非线性行为倍周期分岔环面混沌斑图

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大气压介质阻挡放电等离子体调制技术及其特性研究

大气压介质阻挡放电等离子体调制技术及其特性研究

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作者：张仲麟哈尔滨工业大学

学位级别：博士

大气压介质阻挡放电具有产生的等离子体密度高、宏观气体温度低、免于昂贵的真空设备、便于操作与维护等优点，是目前国际上等离子体科学与技术领域的研究热点之一。作为一种典型的非平衡放电体系，大气压介质阻挡放电除了丰富和多样化... 详细信息

大气压介质阻挡放电具有产生的等离子体密度高、宏观气体温度低、免于昂贵的真空设备、便于操作与维护等优点，是目前国际上等离子体科学与技术领域的研究热点之一。作为一种典型的非平衡放电体系，大气压介质阻挡放电除了丰富和多样化的放电现象外，在材料表面改性、薄膜沉积、气相沉积、环境工程等领域方面均有着良好的应用前景。特别是在生物医学领域，更是显现出了独特的技术优势。尽管在应用领域有着巨大的潜在优势，但针对大气压介质阻挡放电若干关键等离子体参数进行定向优化及选择性调控尚缺乏有效手段。　　本文以大气压介质阻挡放电为研究对象，通过对外施驱动电压波形进行双频及谐波调制，开展了大气压介质阻挡放电关键等离子体参数调制技术及其机理研究。采用一维流体力学模型耦合半动力学方法，分别对双频驱动及谐波驱动两种不同调制技术进行了数值模拟，分析研究了不同波形调制方式（如调整电压比率、频率比率、基频的频率、谐波数、相移等）对电子密度、宏观温度、电子能量等关键等离子体参数特性的影响规律，并从电子碰撞电离、电子加热、电子能量分布函数等电子动力学过程入手揭示了相应的调控机理。在此基础上，结合实验测量，对双频驱动条件下介质阻挡放电特性进行了实验验证。　　在双频驱动条件下，数值模拟研究结果表明：在单高频的基础上施加一个低频分量可使放电等离子体密度显著上升，同时宏观气体温度基本保持不变，且与单高频驱动相比，双频驱动具有较低的击穿电压，可以在较宽的电压范围内维持稳定α放电模式。此外，研究发现，双频间存在强烈的非线性协同作用，利用非线性协同效应作用可以有效改变放电过程中的电子碰撞电离及电子功率吸收，从而实现优化等离子体参数的效果。通过频谱扫描发现，当双频间频率相差较大时可以在较宽的频段范围内实现耦合作用，但产生耦合增益的电子密度增幅较小;反之，当双频间频率较为接近时，非线性耦合仅出现在较窄的频段范围内，但产生耦合增益的电子密度增幅较大。另外，基于现有的实验装置，对双频驱动条件下介质阻挡放电特性进行了实验验证，实验结果与数值模拟结果具有良好一致性。上述结果表明，双频调制技术通过对放电过程中电子动力学行为的调制，从而实现对宏观参数（密度、温度、能量）的优化及独立控制，可为大气压介质阻挡放电关键等离子体参数定向优化及选择性调控提供有效手段。　　针对双频调制技术对频率参数选取敏感的问题，本文开展了谐波驱动对大气压介质阻挡放电等离子体的调制研究，结果表明：通过改变基波与谐波的组合方式可产生电非对称效应，主要分为斜率非对称效应及幅值非对称效应。利用斜率非对称效应可以有效改变功率电极以及地电极鞘层电压的幅值，从而改变电子及离子的空间分布情况，进而实现对电子密度及气体温度的有效调控;利用幅值非对称效应可以有效改变功率电极及地电极鞘层平均电子能量分布、平均离子通量分布，进而实现对放电过程中平均电子密度及平均电子能量的有效调控。此外，研究表明，基波频率可有效调制地电极侧的电子密度，谐波数则有效调制功率极侧的电子能量。通过改变基波频率与谐波数可以有效调制放电过程中平均电子能量及电子密度。这一结果为大气压介质阻挡放电电子密度及电子能量的定性优化及选择调制提供了一种新的手段。

关键词：大气压介质阻挡放电等离子体参数调制双频驱动谐波驱动非线性耦合

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大气压介质阻挡放电中阵发性混沌的数值模拟研究

大气压介质阻挡放电中阵发性混沌的数值模拟研究

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作者：程薇大连理工大学

学位级别：硕士

大气压介质阻挡放电（DBDs）不需要真空腔室，且可以产生大量活性粒子，在材料表面处理、生物医学和环境等领域具有重要应用价值。DBD系统会表现出丰富的时空非线性动力学行为，如：空间上的自组织斑图放电和产生随机放电丝，以及时间... 详细信息

大气压介质阻挡放电（DBDs）不需要真空腔室，且可以产生大量活性粒子，在材料表面处理、生物医学和环境等领域具有重要应用价值。DBD系统会表现出丰富的时空非线性动力学行为，如：空间上的自组织斑图放电和产生随机放电丝，以及时间上的不对称放电、倍周期分岔、准周期和混沌等。在多数情况下，放电过程中出现混沌会破坏放电的重复性和稳定性，但同时也表现出了有趣的非线性现象和潜在应用的可能性，如信息加密等。本研究工作针对DBD系统中的时间非线性行为进行了数值模拟研究，研究了DBD从稳定的单周期放电向阵发性放电的转变过程。通过本研究，我们希望在一定程度上为预测和控制等离子体放电的时域不稳定性提供一些依据，同时以DBD系统为研究平台补充和丰富非线性动力学理论。　　通向混沌的道路可以大致分为：倍周期分岔、准周期环面和阵发性混沌。在大气压DBD的研究中，倍周期分岔进入混沌的路径研究结果较多，关于准周期通向混沌的道路也有报道，但在大气压DBD中没有关于阵发性混沌的相关研究。本论文采用一维流体力学模型，以氩气作为工作气体，外加电压源为正弦电压，采用平板电极结构。模型中的化学反应过程包括电离、激发、复合和电荷转移等。数值联立求解了各种粒子的连续性方程及漂移扩散近似和Poisson方程。本工作数值模拟研究了在正弦电压驱动下的DBD系统的两类阵发性混沌行为：I型阵发性混沌和Ⅲ型阵发性混沌。　　本文第二章模拟研究了大气压DBD系统下的I型阵发进入混沌的路径。将电压幅值作为控制参数，在电流随电压幅值的分岔图中可以观察到DBD系统从稳定的单周期放电进入到I型阵发性混沌。同时，计算了每个电压下对应的最大李雅普诺夫指数（Lyapunov exponent），用以确定周期态或混沌。周期态下的最大李雅普诺夫指数小于0，阵发性混沌的最大李雅普诺夫指数大于0。I型阵发性混沌的特征表现为通过改变控制参数（增加电压幅值），周期重复振荡的电流会被突发的强电流打乱，随着控制参数的连续变化，随机的强电流放电的频率增加，减小了电流有序振荡的持续时间，即平均层流长度减少。最后系统完全失去规律性，进入混沌状态。用特征标度率可以证明了该放电系统下的阵发性混沌为I型阵发性混沌，即＜l＞? r-rc -0.5。在I型阵发性混沌放电过程存在汤森放电和辉光放电模式，并且可以得到弱电流振荡属于汤森模式，而突发的强电流放电属于辉光模式。　　本文第三章模拟研究了DBD非线性系统下的Ⅲ型阵发性混沌放电行为。通过改变外加电源的频率，可以观察到放电进入到了Ⅲ型阵发性混沌，期间伴随着倍周期分岔和倒分岔级联，以及一些周期窗口。在放电电流密度随时间的演化图中，处于Ⅲ型阵发性混沌的一个强电流分量随时间在逐渐降低或增强，而另外一个弱电流分量随时间在逐渐增加或减少。在模拟计算过程中分别发现了Period-2的Ⅲ型阵发性混沌、Period-3的Ⅲ型阵发性混沌、Period-4的Ⅲ型阵发性混沌。另外计算了最大李雅普诺夫指数，用以衡量DBD系统进入混沌过程中每个放电频率的放电状态。通过对介质表面电荷、空间电场、电压的分析，解释了系统处于Ⅲ型阵发性混沌的物理机理。

关键词：大气压介质阻挡放电阵发性混沌数值模拟周期态

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大气压介质阻挡放电聚合沉积氟碳有机纳米晶的研究

大气压介质阻挡放电聚合沉积氟碳有机纳米晶的研究

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作者：何涛东华大学

学位级别：硕士

等离子体具有利用电子、原子、离子、激发态分子等进行纳米结构组装或刻蚀的特点,在纳米技术一兴起就起着重要作用。它是晶态纳米结构成型的一种方便、有效、低成本的方法,可通过气固或气—液—固过程成型加工,是获得Si、Ru、Bi2S3、SiC... 详细信息

等离子体具有利用电子、原子、离子、激发态分子等进行纳米结构组装或刻蚀的特点,在纳米技术一兴起就起着重要作用。它是晶态纳米结构成型的一种方便、有效、低成本的方法,可通过气固或气—液—固过程成型加工,是获得Si、Ru、Bi2S3、SiC、GaAs、GeTe等无机纳米晶材料的常用方法,而利用此方法沉积有机纳米晶却少有报道。本文设计了一种特殊结构的圆筒状介质阻挡放电装置,用于氟碳化合物纳米晶的聚合沉积。用此法,可在大气压下快速获得各种尺度的氟碳聚合物纳米晶,并提供了一种聚合物纳米晶结晶成型的新途径。首先,为更好地调控氟碳等离子体聚合的放电参数,对该反应装置的放电特性进行了测量和模拟研究。通过观察电流-电压放电曲线发现其在常压下为丝状放电,等离子体发射光谱仪测量了氩气放电气氛中的电子激发温度在0.24～0.32eV范围,采用电荷-电压法测定电路中的视在功率为0.28～1.13kW。采用等离子体的粒子模拟方法（ParticleIn Cell）,利用XOOPIC软件对大气压下同轴圆筒状介质阻挡放电（DBD-Dielectric Barrier Discharge）特性进行了模拟研究,再现了微放电通道的形成和发展过程,模拟结果表明微放电的寿命约为4ns,获得了电子、离子、介质表面电荷密度和电场强度随空间和时间的分布,发现在高压电极附近电子、离子和介质表面电荷密度存在极值,与典型平板介质阻挡放电相比,微放电中的电子密度、场强高出2～3个数量级,这有利于氟碳纳米晶的快速聚合结晶成型。其次,利用扫描电镜（SEM）观察了不同条件下聚合物颗粒的物理形貌和尺寸分布,结果表明,玻片上沉积聚合膜含平均尺寸大约为100nm、长度在1～2.5μm的纳米棒。把气相中的颗粒直接引入极性溶剂无水乙醇中,由于无水乙醇降低了颗粒的比表面能,获得的纳米颗粒具有很好的单分散性,其平均粒径约为150nm。最后,对氟碳聚合物沉积膜的化学成分和结构分析表明,除了含有大量的氟碳成分外还掺入了氧和氢,聚合物中的氟碳比随着功率增加呈减小的趋势。傅立叶红外光谱（FTIR）显示该聚合物具有聚四氟乙烯薄膜的特征峰,透射电镜（TEM）、高分辨透射电镜（HRTEM）、选区电子衍射（SAED）与X射线电子衍射（XRD）的结果分析表明,所获得的有机纳米颗粒为六角晶系的多晶结构,薄膜所含的纳米棒属于立方晶系的单晶结构。本文研究的大气压下介质阻挡放电等离子体聚合获得有机氟碳纳米晶的方法简单、迅速、成本低,可用于各种尺度的聚合物纳米晶的研制,为有机纳米晶粒通过自组装获得新功能材料提供了前提条件,并拓宽了一维单晶有机聚合物纳米材料研制的途径。

关键词：大气压介质阻挡放电等离子体聚合放电特性氟碳纳米晶

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大气压介质阻挡放电中时空非线性行为的仿真研究

大气压介质阻挡放电中时空非线性行为的仿真研究

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作者：万静华南理工大学

学位级别：硕士

大气压介质阻挡放电(DBD)作为能够产生均匀、稳定低温等离子体的重要手段,因近些年在材料加工、薄膜沉积、表面改性等方面具有应用潜力备受关注。本质上,DBD是复杂的放电系统,击穿后在时域和空间中存在着大量丰富复杂的非线性行为。目... 详细信息

大气压介质阻挡放电(DBD)作为能够产生均匀、稳定低温等离子体的重要手段,因近些年在材料加工、薄膜沉积、表面改性等方面具有应用潜力备受关注。本质上,DBD是复杂的放电系统,击穿后在时域和空间中存在着大量丰富复杂的非线性行为。目前大气压DBD关于多电流脉冲放电形式、不对称放电行为、自组织斑图放电模式的特性和机理已取得初步进展。但是当前研究仍然处于初步探索阶段,大气压DBD仍存在丰富的非线性行为特性,相应物理机制有待于进一步探索。为了提高大气压DBD在工业领域中的应用价值,本文基于流体模型的仿真手段对以上提及的时空非线性行为深入研究,提出了一些关于大气压DBD复杂的时空非线性行为的重要结论:(1)明确气隙宽度对多电流放电特性的影响和放电模式的转化进程。在一维仿真模型中改变气隙宽度,研究大气压氦气介质阻挡放电的多脉冲放电特性,重点关注整个脉冲宽度、脉冲数目、电流脉冲峰值和峰值相位变化,分析多脉冲放电形成原因和对应放电模式。(2)证实介质层几何结构对称性与放电对称性的对应关系。基于大气压氩气介质阻挡放电一维仿真模型改变一侧介质层厚度研究介质层几何结构对称性对放电对称性的影响。设定放电对称指标,判定不对称放电形成因素。(3)揭示放电径向细丝结构演化进程与其他斑图放电过程存在的相似性和不同之处。通过升高外施电压幅值,进一步分析二维仿真模型中大气压氩气DBD的径向放电柱的斑图演化特性。根据气体自身特性解释放电通道数目的非线性变化。(4)确认彭宁电离进程和吸附反应进程关联放电空间细丝的形成和排列规律。在二维仿真模型中的氩气背景气体下掺杂不同体积分数氨气,分析放电细丝涉及彭宁电离进程和附合反应进程表现出的排列规律及稳定细丝放电强度的变化情况。

关键词：大气压介质阻挡放电非线性行为低温等离子体流体模型演化进程

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大气压介质阻挡放电综述

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高能量密度物理 2013年第2期 86-92页

作者：李喜李杰谢宇彤章林文中国工程物理研究院流体物理研究所106室四川绵阳621999 中国工程物理研究院脉冲功率科学与技术重点实验室四川绵阳621999

大气压介质阻挡放电（dielectricbarrierdischarge，DBD）是产生非平衡低温等离子体的重要方法之一，由于其不需要复杂的真空系统，因而在工业领域有重要的应用前景。传统的DBD驱动电源采用频率为kHz、幅值为10kV左右的交流电源，但因... 详细信息

大气压介质阻挡放电（dielectricbarrierdischarge，DBD）是产生非平衡低温等离子体的重要方法之一，由于其不需要复杂的真空系统，因而在工业领域有重要的应用前景。传统的DBD驱动电源采用频率为kHz、幅值为10kV左右的交流电源，但因交流电源消耗功率较大，不利于空气中均匀DBD等离子体的形成，限制了大气压介质阻挡放电在工业领域的推广应用。近几年发展的脉冲电源作为DBD驱动电源，可以获得更高的臭氧发生率，更易得到空气中的均匀放电，而且脉冲电源消耗的功率更低，所以驱动DBD的脉冲电源成为核心。以DBD的驱动电源为主线，总结了DBD常见的放电结构、大气压等离子体参数诊断方法、交流电源驱动DBD和脉冲电源驱动DBD的研究现状及放电机理。

关键词：大气压介质阻挡放电交流电源脉冲电源等离子体

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大气压介质阻挡放电制备氮化铁磁性液体的装置与方法

大气压介质阻挡放电制备氮化铁磁性液体的装置与方法

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作者：李艳琴刘志升 116622 辽宁省大连市金州新区学府大街10号

本发明公开了大气压介质阻挡放电制备氮化铁磁性液体的装置与方法，属于化工设备技术领域。大气压质阻挡放电制备氮化铁磁性液体的装置，管路三连通质量流量控制器一的一端；质量流量控制器一的另一端连通截止阀一的一端；管路四连通质... 详细信息

标准号: CN104319053A

本发明公开了大气压介质阻挡放电制备氮化铁磁性液体的装置与方法，属于化工设备技术领域。大气压质阻挡放电制备氮化铁磁性液体的装置，管路三连通质量流量控制器一的一端；质量流量控制器一的另一端连通截止阀一的一端；管路四连通质量流量控制器二的一端，质量流量控制器二的另一端连通截止阀二的一端；管路五连通质量流量控制器三的一端，质量流量控制器三的另一端连通截止阀三的一端；截止阀一的另一端与管路一连通，截止阀二的另一端与管路一连通；管路一的末端进入在恒温浴内，截止阀三的另一端连通管路二，管路二的末端在恒温浴内；恒温浴具有温控仪，调节恒温浴温度。

关键词：质量流量控制器截止阀连通恒温浴氮化铁磁性液体大气压介质阻挡放电化工设备连通管路温控仪放电

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大气压介质阻挡放电降低纯棉织物中甲醛污染

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北京印刷学院学报 2006年第6期14卷 27-29页

作者：杨丽珍张跃飞北京印刷学院基础部北京102600

如何降低纯棉织物中的甲醛污染已成为当前的重大研究课题。目前使用的甲醛清除剂虽然对降低纯棉织物中甲醛污染有一定的效果,但都存在各自的缺陷,如使纺织品耐久定型性下降,染色织物经处理后褪色严重等等。为了解决这一问题,寻找一种更... 详细信息

如何降低纯棉织物中的甲醛污染已成为当前的重大研究课题。目前使用的甲醛清除剂虽然对降低纯棉织物中甲醛污染有一定的效果,但都存在各自的缺陷,如使纺织品耐久定型性下降,染色织物经处理后褪色严重等等。为了解决这一问题,寻找一种更加理想的手段,开展了利用大气压下介质阻挡放电技术降低纯棉织物中甲醛污染的研究。通过采取不同的工艺参数,研究了大气压介质阻挡放电技术对纯棉织物中甲醛污染降低的效果;大气压下介质阻挡放电技术降低甲醛污染的物理化学过程。检测方法采取GB/T2912.1—1998《纺织品中甲醛的测定第一部分:游离水解的甲醛(液相萃取法)》。通过实验可以确定,大气压下介质阻挡放电对降低纯棉织物中的甲醛污染有一定的效果。

关键词：大气压介质阻挡放电纯棉织物甲醛释放量

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