检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：于潭学辽宁师范大学

学位级别：硕士

大气压介质阻挡非对称放电与多种非线性现象（如自组织模式、混沌态放电等）密切相关，受到国内外学者的广泛关注。很多课题组开展了大气压介质阻挡放电（Dielectric Barrier Discharge DBD）非对称性的研究工作。已报到的研究工作揭示... 详细信息

大气压介质阻挡非对称放电与多种非线性现象（如自组织模式、混沌态放电等）密切相关，受到国内外学者的广泛关注。很多课题组开展了大气压介质阻挡放电（Dielectric Barrier Discharge DBD）非对称性的研究工作。已报到的研究工作揭示了外加电压、气隙宽度、驱动频率、气体杂质等对放电非对称性的影响，但仍然存在一系列需要研究、探讨的重要问题。本文利用COMSOL软件建立了一维流体模型，详细地研究了氮氧比、介质对大气压He DBD非对称性的影响，探讨了非对称放电的物理机制。本文的主要内容如下：　　（1）研究了氮氧比（N2/O2混合物作为杂气，含量不变）对大气压He DBD非对称性的影响。发现随氮氧比的增加，放电由一种非对称放电（正电流密度幅值小于负电流密度幅值）转变成另一种非对称放电（正电流密度幅值大于负电流密度幅值）。在氮氧比小于3.76时，潘宁电离反应(He?+O2→O2++He+e)产生的O2+是主要的正离子;在氮氧比大于3.76时，电荷转移反应(He++N2→N2++He)产生的N2+是主要的正离子。从一种非对称放电向另一种非对称放电的转变是O2+的密度减小和N2+的密度增加之间相互竞争的结果。两个不同的非对称放电区被获得。　　（2）研究了上下电极覆盖不同介质时大气压He DBD的非对称性。发现上下介质不同时，正电流密度幅值大于负电流密度幅值，即放电为非对称放电。随外加电压增加，放电的非对称性先增强后减弱。放电的非对称性随外加电压增加而增强是击穿电压和二次发射流共同作用的结果;放电的非对称性随外加电压增加而减弱仅由二次发射流随外加电压增加而减弱造成的。

关键词：大气压介质阻挡放电非对称性氮氧比物理机制

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基于正弦和窄脉冲电压驱动的大气压氦气介质阻挡放电均匀性的研究

基于正弦和窄脉冲电压驱动的大气压氦气介质阻挡放电均匀性的研究

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作者：周翔宇华南理工大学

学位级别：硕士

大气压介质阻挡放电(DBD)是产生冷等离子体的常见手段,在一定的参数范围内,放电稳定且均匀,具有较好的工业应用前景。然而,大气压DBD放电样貌对外施参数变化十分敏感,也易于出现放电不均匀现象,这不利于在放电均匀性要求较高的工业领域... 详细信息

大气压介质阻挡放电(DBD)是产生冷等离子体的常见手段,在一定的参数范围内,放电稳定且均匀,具有较好的工业应用前景。然而,大气压DBD放电样貌对外施参数变化十分敏感,也易于出现放电不均匀现象,这不利于在放电均匀性要求较高的工业领域应用,而目前人们对于放电均匀性转化和运行机制的认识还十分有限。为进一步理解放电均匀性转化及演变机制,本文采用流体模型并结合实验对正弦和窄脉冲电源驱动下的放电均匀性展开研究,主要内容包括:(1)当放电在正弦电压驱动下,采用二维轴对称流体模型研究间隙宽度(d)增大对大气压氦气平行平板型DBD放电径向均匀性的影响。通过分析电子密度,离子密度,电场强度,表面电荷,径向电场等物理量变化情况来研究d对放电均匀性转变和演化趋势的影响,并探索物理机制;(2)当放电在窄脉冲电压驱动下,采用一维流体模型研究大气压氦气平行平板型DBD中电流多脉冲模式导致的电子密度轴向空间分层现象及产生机制;采用二维轴对称流体模型研究随外施电压幅值(V)改变对准均匀放电模式中径向空间的影响及演变机制;进行窄脉冲电压驱动下的放电实验来研究电流多脉冲现象和V改变对径向放电特性的影响。通过以上研究,本文得出了大气压氦气平行平板型DBD中的几点认识,主要包括:在正弦电源驱动下,随着d增大,放电由准均匀放电演变为柱状放电,最终演变为准均匀放电,放电均匀性转变及演化因素主要包括电子级联、表面电荷、电子回流和径向电场;当放电在窄脉冲电源驱动下,电流多脉冲现象导致轴向空间出现电子密度分层,这与阴极位降区电场强度不断增大密切相关,而当V增加时,准均匀放电下径向放电面积增大,这与径向边缘区域空间电场增强和畸变有关。

关键词：大气压介质阻挡放电冷等离子体均匀性流体模型电源

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大气压氦气/空气介质阻挡放电中多脉冲行为的演化机理及调控研究

大气压氦气/空气介质阻挡放电中多脉冲行为的演化机理及调控研究

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作者：黄泽恩华南理工大学

学位级别：硕士

大气压介质阻挡放电(ADBD)作为一种能在大气压下产生低温等离子体的有效手段,在诸多应用领域受到广泛关注。通常情况下,ADBD在每半个外施电压周期内仅产生一个电流脉冲,表现为单脉冲行为。然而,在特定条件下,ADBD在每半个外施电压周期... 详细信息

大气压介质阻挡放电(ADBD)作为一种能在大气压下产生低温等离子体的有效手段,在诸多应用领域受到广泛关注。通常情况下,ADBD在每半个外施电压周期内仅产生一个电流脉冲,表现为单脉冲行为。然而,在特定条件下,ADBD在每半个外施电压周期内会产生多个电流脉冲,表现为多脉冲行为。相关研究表明,相比于稳定的单脉冲行为,这类多脉冲行为的出现通常伴随放电不稳定以及能量效率的减小,不利于实际应用。因此,掌握多脉冲行为的演化机理和调控对ADBD应用中放电稳定性及能量效率的改善具有重要意义。然而在现有研究中,关于多脉冲行为的演化机制尚未得到全面厘清,并且缺乏针对多脉冲行为的调控研究。结合实际应用场景,本文建立了包含微量空气(0-10000 ppm)的氦气ADBD一维流体模型,并开展了氦气/空气ADBD实验。通过对比相同条件下的仿真与实验结果,验证了模型有效性。在此基础上,开展氦气/空气ADBD中多脉冲行为的演化机理及调控研究,主要内容如下:(1)进行了不同空气含量下的氦气ADBD仿真计算和实验。仿真和实验结果均表明,随着空气含量提升,放电由单脉冲模式演化至多脉冲模式。通过分析仿真结果中电流分量的变化,得出单脉冲向多脉冲模式的转换是由电流分量中脉冲分量的占比增大所引起。通过分析仿真结果中各个反应速率的变化,得出氦气/空气ADBD中特有的氧气附着反应会在较大空气含量阶段对多脉冲行为起抑制作用。(2)在仿真模型中将正弦驱动更换为谐波调制。仿真结果表明,谐波调制能够在不影响活性物质含量的基础上有效调控多脉冲行为,实现多脉冲行为与活性物质含量之间的独立调控。此外,谐波含量越大,电子产率越高。分析表明,不同谐波含量下气隙击穿电压、放电电流幅值的变化分别与放电空间结构、介质板表面电荷的变化相联系。(3)分别以谐波调制、谐波含量及单脉冲放电模式为调控手段、控制参数及调控目标,借助单脉冲模式、关键放电参量、控制参数三者之间的关联关系,对发生单脉冲放电模式时控制参数对应的参数范围进行预估计算。计算结果与仿真结果较好符合,验证了预估方法的有效性。

关键词：大气压介质阻挡放电低温等离子体流体模型多脉冲行为电压波形调制

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大气压介质阻挡辉光放电脉冲的阴极位降区特性及其影响因素的数值仿真

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物理学报 2017年第2期66卷 257-268页

作者：姚聪伟马恒驰常正实李平穆海宝张冠军西安交通大学电气工程学院电力设备电气绝缘国家重点实验室西安710049

大气压介质阻挡放电常用于产生低温等离子体,其放电特性已成为当前的研究热点.本文针对大气压氦气介质阻挡放电结构建立了流体数值仿真模型,研究其辉光放电脉冲特性.从发光结构、粒子分布和电场分布等方面说明了该类型放电辉光结构的时... 详细信息

大气压介质阻挡放电常用于产生低温等离子体,其放电特性已成为当前的研究热点.本文针对大气压氦气介质阻挡放电结构建立了流体数值仿真模型,研究其辉光放电脉冲特性.从发光结构、粒子分布和电场分布等方面说明了该类型放电辉光结构的时空演化过程;分别从电子增长率和电场强度分布两个角度比较和分析了该类型放电中阴极位降区范围的定义,并探讨了发光最强点位置与阴极位降区边界的关系,认为利用电场强度分布来定义该类型放电的阴极位降区范围更加合理,且在电流下降沿内,光强最强点始终处于阴极位降区内部.研究了外施电压、阻挡介质二次电子发射系数γ和N_2含量对间隙电压、电流密度和阴极位降区特性等的影响规律.发现:在二次电子发射系数γ不变时,阴极位降区宽度与电流密度具有负线性相关关系;利用阴极位降区的伏安特性证明了该类型放电属于亚辉光放电靠近正常辉光放电的部分;主要考虑N_2与He的Penning效应时,电流密度和带电粒子密度在一定N_2含量下具有最大值等.

关键词：大气压介质阻挡放电阴极位降区辉光放电流体模型

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低温大气压介质阻挡氦气/氮气放电温度特性的数值研究

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石河子大学学报（自然科学版） 2024年第6期42卷 775-785页

作者：闵杰齐宏松霍伟刚驻马店幼儿师范高等专科学校科教融汇教学部河南驻马店463000 辽宁师范大学物理与电子技术学院辽宁大连116029

当气体温度(环境温度)低于一定值时,水蒸气、氮气和氧气会随着气体温度降低逐渐液化,进而导致大气压氦气介质阻挡放电(Dielectric barrier discharges, DBD)出现独特物理特性。本文基于COMSOL多物理场耦合仿真软件建立平板介质阻挡放电... 详细信息

当气体温度(环境温度)低于一定值时,水蒸气、氮气和氧气会随着气体温度降低逐渐液化,进而导致大气压氦气介质阻挡放电(Dielectric barrier discharges, DBD)出现独特物理特性。本文基于COMSOL多物理场耦合仿真软件建立平板介质阻挡放电二维轴对称流体模型,利用该模型仿真分析了气体温度对低温大气压氦气/氮气DBD的电特性、放电模式、放电产生和发展等的影响。模拟结果表明:(1)随着气体温度的降低,低温大气压氦气/氮气DBD由柱状汤森逐渐转化为柱状辉光放电;击穿电压和柱放电中电子密度都逐渐增加;柱放电向电极径向中心移动。(2)放电先在瞬时阳极附近发生后向瞬时阴极发展;在气体温度较低时,柱状放电个数较少,但放电可以发展到瞬时阴极;不同径向位置的柱状放电不是同时发生的。模拟结果加深了对大气压DBD知识的理解,增加了大气压DBD等离子体的调控参量。

关键词：大气压介质阻挡放电气体温度汤森放电辉光放电

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大气压介质阻挡等离子体放电模式转化及其与细胞相互作用的数值模拟研究

大气压介质阻挡等离子体放电模式转化及其与细胞相互作用的数值模...

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作者：刘雨山东大学

学位级别：硕士

大气压冷等离子体可以在气体温度保持在室温附近的条件下产生大量的活性粒子,且其产生不需要昂贵复杂的真空设备,使用方便,具有极为广泛的应用。其中用等离子体处理生命组织和细胞,比如用于杀菌、诱导癌细胞凋亡等都是新兴的应用领域,... 详细信息

大气压冷等离子体可以在气体温度保持在室温附近的条件下产生大量的活性粒子,且其产生不需要昂贵复杂的真空设备,使用方便,具有极为广泛的应用。其中用等离子体处理生命组织和细胞,比如用于杀菌、诱导癌细胞凋亡等都是新兴的应用领域,在临床治疗中用冷等离子体取代药物或者辅助药物治疗,有望取得更好的治疗效果。细胞是生物体结构和功能的基本单位,研究等离子体与细胞的相互作用是等离子体医学的重要基础,对揭示等离子体生物医学应用的内在机理具有重要意义。本文首先熟悉了放电等离子体本身的特性,通过流体模拟并与实验结果相对比,系统研究了频率从kHz到MHz变化过程中大气压氦气介质阻挡放电的各种放电模式及其转化。然后将大气压介质阻挡等离子体的流体模型和细胞多层介电模型耦合起来,研究了大气压介质阻挡放电等离子体与细胞的相互作用。得到以下主要结论:大气压氦气介质阻挡放电的放电模式,在每种频域下可分为低功率模式和高功率模式,在25kHz至100kHz的低频域有汤森放电模式和辉光放电模式,在中频域200kHz至3MHz则有Ω模式和混合模式,而到了射频频域,在5MHz至15MHz的高频域则有Ω模式和α模式。中频域是低频和高频的一个过渡区域,其混合模式的特征是低频辉光放电和高频α模式特征的混合,混合模式的放电结构不如低频辉光放电模式和高频α模式的稳定,随着频率或电压的上升,其放电结构中α模式的特征逐步增大而低频辉光放电模式的特征逐步减小,最终过渡到射频频域的α模式,可以这样说,从低频域下辉光放电模式到中频域的混合放电模式,再到到高频域的α模式,这给出了随着频率的变化放电模式的完整演化。在大气压介质阻挡放电等离子体的作用下,细胞膜电压占据了细胞总体电压降落的绝大部分,细胞质、核质、核膜等其他各层的电压较小并且呈脉冲形式在放电期间出现峰值;当提高外施电压的幅值或频率时,细胞各层的电压会有所增加,但当提高电压幅值时细胞膜比核膜电压增加得快,而提高频率时核膜电压比细胞膜电压增加得快。对比正常细胞和肿瘤细胞,发现正常细胞总体所承受到的电压比肿瘤细胞小,这有利于正常细胞的外膜不被击穿。对于细胞内膜,在放电期间正常细胞的内膜电压比肿瘤细胞的要小,但是在非放电期间正常细胞的内膜电压比肿瘤细胞的要大,正常细胞内膜这种对电压冲击削峰填谷的特征有利于其不受电伤害。肿瘤细胞内外膜比正常细胞更容易击穿,通过外施2kV和7kV的电压发现,在两种外施电压下所有细胞内膜都没有击穿,而7kV时两种细胞外膜都发生了击穿,2kV时肿瘤细胞外膜击穿了而正常细胞外膜没有击穿,故可以通过参数选择来实现细胞选择性电穿孔。

关键词：大气压介质阻挡放电流体模拟放电模式等离子体医学细胞

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不同类型电源激励下HMDSO添加比例对Ar介质阻挡放电特性的影响

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电工技术学报 2021年第15期36卷 3135-3146页

作者：张龙龙崔行磊刘峰方志南京工业大学电气工程与控制科学学院南京211816

绝缘材料表面湿闪、污闪会对电力系统安全带来隐患。利用低温等离子进行疏水改性,可降低水滴在绝缘材料表面的浸润程度,抑制其吸附污渍、粉尘,进而提高耐湿闪、污闪等沿面耐压能力。为此,可在放电气体中添加疏水反应媒质,在材料表面引... 详细信息

绝缘材料表面湿闪、污闪会对电力系统安全带来隐患。利用低温等离子进行疏水改性,可降低水滴在绝缘材料表面的浸润程度,抑制其吸附污渍、粉尘,进而提高耐湿闪、污闪等沿面耐压能力。为此,可在放电气体中添加疏水反应媒质,在材料表面引入相应疏水性基团,提高其疏水性。该文在Ar大气压介质阻挡放电(DBD)中添加六甲基二硅醚(Hexamethyldisiloxane,HMDSO)作为疏水反应媒质,研究高频、微秒脉冲和纳秒脉冲电源激励下HMDSO添加比例对DBD光学和电气特性影响规律。结果表明,不同电源激励下DBD均呈现丝状放电模式,尤其纳秒脉冲DBD放电区域中出现明亮的放电细丝,添加HMDSO后,DBD均匀性得到改善。高频和微秒脉冲激励下,HMDSO的添加会导致放电电流减小,发射光谱强度降低,放电减弱,而纳秒脉冲激励下放电电流和发射光谱强度先增加后减小,在添加比例为1.5%时,放电电流和发射光谱最大,放电最强。采用等效电路模型计算相应的能量效率,高频DBD能量效率最低,约为20%;纳秒脉冲DBD能量效率最高,约为70%,HMDSO添加对DBD能量效率影响不明显。三种类型电源相比,纳秒脉冲电源激励下放电强度和能量效率最大,在合适的HMDSO添加比例下产生活性粒子的能力更强,可为疏水改性提供更加有利的条件。

关键词：大气压介质阻挡放电高频激励脉冲激励疏水改性放电特性

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一种大气压介质阻挡辉光放电等离子体发生方法及装置

一种大气压介质阻挡辉光放电等离子体发生方法及装置

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作者：陈光良杨思泽张谷令 100080 北京市海淀区中关村南三街8号

本发明涉及一种大气压介质阻挡辉光放电等离子体发生装置及方法，该装置包括导电液电极、惰性气体源，所述导电液电极设置于双层介质材料管的外层中，所述双层介质材料管的里层连接有惰性气体源，并且所述双层介质材料管的里层设有在电... 详细信息

标准号: CN100482031C

本发明涉及一种大气压介质阻挡辉光放电等离子体发生装置及方法，该装置包括导电液电极、惰性气体源，所述导电液电极设置于双层介质材料管的外层中，所述双层介质材料管的里层连接有惰性气体源，并且所述双层介质材料管的里层设有在电压作用下可与导电液电极之间放电的电极棒，该电极棒与高压电源、导电液电极构成回路。本发明是采用导电溶液为外电极的新型大气压介质阻挡放电装置，避免了因反射等离子体导致两电极短路而产生的拉弧现象，同时水溶液还能对系统进行冷却，减少能耗；而且液体电极避免了受热金属电极因与介质的膨胀系数不同而导致介质破裂的发生，从而延长了使用寿命，为实现商业化运作创造了条件。

关键词：电极导电液双层介质等离子体惰性气体电极棒大气压介质阻挡放电电极构成回路导电溶液电压作用发生装置高压电源辉光放电膨胀系数受热金属液体电极短路放电冷却能耗破裂连接运作

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基于介质阻挡放电实现高分子薄膜与金属层间有机黏合实验方法

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实验室研究与探索 2017年第4期36卷 8-10,15页

作者：钱沐杨杨小松陈辉刘三秋任春生南昌大学物理系南昌330031 大连理工大学物理与光电工程学院辽宁大连116024

提出一种新型的金属与聚乙烯薄膜层间有机黏合方法,能够实现薄膜层之间的有机黏合。该方法基于大气压Ar/O2介质阻挡放电对聚乙烯薄膜表面改性预处理,利用射频电感耦合等离子体增强非平衡磁控溅射系统在预处理的聚乙烯薄膜表面镀铜膜。... 详细信息

提出一种新型的金属与聚乙烯薄膜层间有机黏合方法,能够实现薄膜层之间的有机黏合。该方法基于大气压Ar/O2介质阻挡放电对聚乙烯薄膜表面改性预处理,利用射频电感耦合等离子体增强非平衡磁控溅射系统在预处理的聚乙烯薄膜表面镀铜膜。研究结果表明,介质阻挡放电处理聚乙烯薄膜表面,引入了氧原子功能团(C—O,C=O,O—C=O等),导致薄膜表面自由能的增加。此外,这种方法得到的薄膜层之间黏着强度为1.5 MPa;而铜膜与未进行等离子体预处理聚乙烯之间的黏着强度仅为0.8 MPa。此外,SEM照片也显示,经过等离子体预处理后聚乙烯表面的电镀铜膜晶粒较小且分布更均匀。

关键词：大气压介质阻挡放电金属与高分子聚合物黏合极性基团黏着强度

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介质阴挡放电中螺旋波的形成与演化

介质阴挡放电中螺旋波的形成与演化

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作者：刘富成河北大学

学位级别：硕士

本工作采用双水电极的实验装置下，对大气压介质阻挡放电中的螺旋波时空动力学进行了系统的实验研究，并利用三变量反应扩散方程模拟了螺旋波的形成过程。\n 首次在高 pd值下得到了形式多样的螺旋波斑图以及靶波斑图。其中包括单臂... 详细信息

本工作采用双水电极的实验装置下，对大气压介质阻挡放电中的螺旋波时空动力学进行了系统的实验研究，并利用三变量反应扩散方程模拟了螺旋波的形成过程。\n 首次在高 pd值下得到了形式多样的螺旋波斑图以及靶波斑图。其中包括单臂螺旋波、双臂螺旋波、多臂螺旋波、偶极子螺旋波对以及螺旋波破缺混沌等斑图。\n 研究了不同边界条件下螺旋波斑图的形成过程及其演化规律,分析了螺旋波的形成机制，研究了螺旋波中心的时空动力学。实验发现，在开放型边界条件下，螺旋波是由条纹斑图经历中心不稳定性和叉型不稳定性得到的，其中叉型不稳定性首次在实验中得到；在受限型边界条件下，侧壁力在螺旋波的形成过程中起着重要的作用。利用系统本身发光的特点，测量了螺旋波结构的时空动力学；发现了螺旋波破缺的两种机制：中心破缺和远场破缺。\n 研究了螺旋波斑图中缺陷位错的动力学过程以及它对螺旋波拓扑结构的影响。实验发现位错具有滑行和爬行两种运动方式。分析了螺旋波与位错相互作用时螺旋波臂数的变化规律：当两者的拓扑荷符号相同时，螺旋波臂的个数将增加；符号相反时，螺旋波臂的个数将减少。另外，我们还发现了在螺旋波与靶波之间的相互转化过程中，螺旋波的手性可以发生变化。\n 利用三变量反应扩散方程，对其进行线性稳定性分析，得到了不同控制参量下的色散关系，并数值模拟了螺旋波的形成过程。

关键词：大气压介质阻挡放电螺旋波时空动力学三变量反应扩散方程数值模拟

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