首页 | 本学科首页   官方微博 | 高级检索  
相似文献
 共查询到20条相似文献,搜索用时 125 毫秒
1.
介质阻挡均匀大气压氮气放电特性研究   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
王艳辉  王德真 《物理学报》2006,55(11):5923-5929
基于一维流体力学模型,对介质阻挡均匀大气压氮气放电特性进行了数值计算研究.模型中考虑了氮气中主要的电离、激发过程,所包含的粒子种类为e,N2,N+2,N+4,N2(a1-u),N2(A3+u).模拟结果显示,氮中的放电具有低气压下汤生放电的特性.放电电流幅度较小,放电过程中气体电压变化缓慢,电子密度远低于离子密度,而且最大值出现在阳极,电子不能在放电间隙中被俘获,不存在中性等离子体区,气体中的电场趋于线性变化.亚稳态N2(A3+u)和N2(a1+u)在整个放电空间都具有非常高的密度,比电子密度高三个量级以上,亚稳态密度的最大值出现在阳极,这样的分布决定了放电的空间结构.放电所需的种子电子主要由亚稳态之间潘宁电离提供,这种机理使放电的电离水平较低,导致氮气中的放电只能是汤生放电.随着放电参数的变化,多电流峰放电也可在氮气中获得. 关键词: 大气压均匀放电 介质阻挡放电 数值模拟 氮气  相似文献   

2.
大气压氩气介质阻挡放电中的电子激发温度   总被引:8,自引:4,他引:4  
采用发射光谱强度比法,测量了大气压氩气介质阻挡放电(DBD)中的电子激发温度。实验在690~800nm的范围内测量了大气压氩气DBD的发射光谱,经分析发现这些谱线全部是氩原子的发射谱线。为了测量电子激发温度,选用相距较近的763.51nm(2P6→1S5),772.42nm(2P2→1S3)的两条光谱线。结果发现电子温度的范围为0.1~0.5eV,电子激发温度随电压的增加而增加,随流量的增加而减小。实验还发现氩气流动与非流动时电子激发温度有明显的差别。上述结果对介质阻挡放电在工业领域上的应用具有重要意义。  相似文献   

3.
采用了一种针对针的放电结构,将其放置在一个高纯氩气的密闭腔室中,通过施加正极性的过电压产生可重复的大气压纳秒脉冲放电,并提出建立大气压放电的连续辐射模型来诊断氩气纳秒脉冲放电中的电子温度。实验利用电压和电流探头分别获取放电过程中的电压和电流波形图,其放电脉宽约为20 ns。通过消色差透镜、单色仪和ICCD等光学系统的组合来测量放电正柱区在不同时刻(0<t<20 ns)的时间分辨发射光谱。结果表明,放电中连续谱的强度随时间先增加(0<t<10 ns)后减小(10 ns<t<20 ns),但是氩原子的谱线强度则随时间的增加而一直增大。研究表明连续谱强度与电子密度成正相关,因而电子密度随着时间也是先增加而后减小,这与放电电流的变化规律是完全一致的。根据连续谱模型拟合得到放电过程中(0<t<10 ns)的电子温度为(1.4±0.2) eV。随着驱动电压的下降(10 ns<t<20 ns),电子温度逐步减小至0.9 eV。在0<t<10 ns中,激发态氩原子主要是由电子碰撞激发产生的,因而谱线强度随着电子密度的增加而增大。然后,随着电子温度的减小,Ar+2复合反应速率激增,导致电子与离子的复合过程主导产生激发态氩原子,即谱线强度继续增大。通过加入0.5%的水蒸气以获取OH的振转光谱。实验发现,OH(A)的产生机制使其偏离玻尔兹曼平衡分布,本文采用了双温的OH(A-X)光谱模型来考察气体温度。在放电过程中,气体温度保持不变,大约为400 K。此外,水蒸气的加入使得短波长的连续谱发生显著增强。光谱分析认为H2O在放电中能够解离产生H2,继而与氩原子的亚稳态发生能量转移生成激发态H2(a3Σ+g)。H2(a3Σ+g)将会自发辐射跃迁到排除态H2(b3Σ+u),同时发射短波长的连续谱。由于短波长的连续谱对电子温度(Te>1 eV)的响应较为灵敏,所以载气中少量的水蒸气将会对连续谱诊断电子温度带来较大的影响。  相似文献   

4.
主要研究了热原子蒸气池中铯Rydberg原子nS1/2→(n+1)S1/2微波耦合的双光子光谱.铯原子基态(6S1/2)、第一激发态(6P3/2)、Rydberg态(69S1/2)形成阶梯型三能级系统,弱探测光作用于基态到激发态6S1/2→6P3/2的跃迁,强耦合光则作用于6P3/2→69S1/2的Rydberg跃迁形成电磁感应透明(EIT)效应,实现对Rydberg原子的光学探测.频率fMW=11.735 GHz的微波场耦合69S1/2→70S1/2的Rydberg跃迁,形成微波双光子光谱.利用EIT-AT分裂光谱研究微波电场强度对双光子光谱的影响.研究表明:在强微波场作用时,EIT-AT分裂与微波场功率成正比,而弱微波场时的EIT-AT分裂与微波场功率成非线性依赖关系,理论计算与实验测量结果相一致.本文的研究对微波电场的精密测量具有一定的指导意义.  相似文献   

5.
主要研究了热原子蒸气池中铯Rydberg原子nS1/2→(n+1)S1/2微波耦合的双光子光谱.铯原子基态(6S1/2)、第一激发态(6P3/2)、Rydberg态(69S1/2)形成阶梯型三能级系统,弱探测光作用于基态到激发态6S1/2→6P3/2的跃迁,强耦合光则作用于6P3/2→69S1/2的Rydberg跃迁形成电磁感应透明(EIT)效应,实现对Rydberg原子的光学探测.频率fMW=11.735 GHz的微波场耦合69S1/2→70S1/2的Rydberg跃迁,形成微波双光子光谱.利用EIT-AT分裂光谱研究微波电场强度对双光子光谱的影响.研究表明:在强微波场作用时,EIT-AT分裂与微波场功率成正比,而弱微波场时的EIT-AT分裂与微波场功率成非线性依赖关系,理论计算与实验测量结果相一致.本文的研究对微波电场的精密测量具有一定的指导意义.  相似文献   

6.
郭卿超  张家良  刘莉莹  王德真 《物理学报》2011,60(2):25207-025207
在大气压条件下Ar气流中实现了容性射频放电α和γ两种模式及其转变与共存.由于放电处于开放大气环境中,放电发射光谱中清晰地存在 N2C3Πu→Β3Πg跃迁产生的第二正带和OH自由基 Α2Σ→Χ2Π跃迁的(0,0)带光谱.为了获得放电区域的宏观温度,针对氮的第二正带(0,1),(1,2)两个谱带,自编了拟合程序,用温度拟合方法获得了氮分子的转动温度和振动温度,研究了转动温度随放电功率的变化趋势,得到了温度突变与放电模式转变的相关性.利用Lifbase的发射光谱模拟功能,进行了OH自由基Α2Σ→Χ2Π(0,0)带光谱的模拟,通过与实验光谱对比,得到了与N2光谱拟合结果相符的OH转动温度,以及相似的随放电功率的变化趋势,这说明放电空间内的中性物种达到了热平衡状态.根据放电伏安特性变化,放电模式转变对应的转动温度变化趋势得到确认,并且与放电形态的照片符合. 关键词: 大气压等离子体 放电模式 转动温度  相似文献   

7.
近大气压条件下,在介质阻挡放电系统中得到了氩气和空气混合气体在300~800 nm范围内的发射光谱,研究了中等pd值(约6.4×103 Pa·cm)氩气和空气混合气体中电子激发温度与分子振动温度.实验选用两条ArⅠ谱线763.51 nm(2P6→1S5)与772.42 nm(2P2→1S3),用强度对比法测量电子激发温度,利用氮分子第二正带系(C3Ⅱu→B3Ⅱ8)计算氮分子振动温度.实验结果表明:电子激发温度和分子振动温度均随电压的增加而增加,并且电子激发温度随电压的变化速率大于分子振动温度的变化速率.  相似文献   

8.
空气中纳秒脉冲介质阻挡放电高速摄影   总被引:5,自引:5,他引:0       下载免费PDF全文
使用上升沿40 ns、脉宽70 ns的重复频率单极性纳秒脉冲电源,采用双水电极结构产生大气压空气中介质阻挡放电。测量了纳秒脉冲下介质阻挡电压和电流,并获得长曝光时间和ns级曝光时间的放电特性,采用曝光时间为2 ns的高速摄影拍摄放电发展过程。结果表明:大气压空气中,水电极结构纳秒脉冲介质阻挡放电能够产生稳定均匀的放电等离子体,且存在二次放电。高速摄影对放电发展过程的拍摄结果表明:放电首先由电极中部开始发展,径向扩展至整个电极范围。  相似文献   

9.
利用水电极介质阻挡放电装置,采用电学方法和发射光谱,研究了空气中介质阻挡放电从微放电丝模式向均匀放电模式转化的过程. 结果表明,大气压下增大外加电压或者电压一定减小气压,放电都能够从微放电丝模式过渡到均匀模式. 高气压下放电为流光击穿而低气压下为辉光放电. 利用放电发射光谱,研究了高能电子比例随实验参数的变化. 结果表明气压减小时高能电子比例增大,电压增加时高能电子减少. 利用壁电荷理论对以上实验结果进行了定性分析. 结果对介质阻挡均匀放电的深入研究具有重要价值. 关键词: 介质阻挡放电 光学发射谱 微放电丝 均匀放电模式  相似文献   

10.
介质阻挡放电中栅栏发光斑图等离子体参量研究   总被引:1,自引:1,他引:0  
张浩  董丽芳  高星  王浩 《发光学报》2015,36(12):1440-1444
采用高速录像机和光谱仪,研究了在双水电极介质阻挡放电装置中首次得到的由长短交替的棒状放电结构组成的栅栏斑图。通过观察20 μs曝光录像照片发现栅栏斑图由体放电和沿面放电组成。采用发射光谱法,利用N2第二正带系(C3Πu→B3Πg)的发射谱线和Ar Ⅰ(2P2→1S5)谱线的展宽,分别测量和比较了不同体放电和沿面放电不同位置处的分子振动温度和电子密度。结果发现:斑图中具有较强沿面放电的体放电比具有较弱沿面放电的体放电拥有较高的分子振动温度和电子密度;在沿面放电的方向上,沿面放电的分子振动温度和电子密度均逐渐降低。理论分析证明,壁电荷在狭缝内的非等量分布是影响栅栏斑图形成的主要因素。  相似文献   

11.
不同结构六边形斑图演化过程光谱特性   总被引:6,自引:6,他引:0  
采用发射光谱法,研究了水电极介质阻挡放电中具有相同对称性的3种不同结构的六边形斑图演化过程的光谱特性。实验结果表明,随着外加电压的增加,放电首先形成六边形点阵斑图,然后是空心六边形斑图,最后是蜂窝六边形斑图。利用氩原子696.5 nm(2P_2→1S_5)谱线的展宽、氩原子763.2 nm(2P_6→1S_5)与772.1 nm(2P_2→1S_3)两条谱线强度比法和氮分子第二正带系(C~3Π_u→B~3Π_g)的发射谱线,研究上述3种斑图的电子密度、电子激发温度及分子振动温度。结果发现,随着外加电压的升高,六边形点阵斑图、空心六边形斑图和蜂窝六边形斑图的电子密度逐渐减小,而电子激发温度和分子振动温度逐渐增加。等离子体状态的改变直接影响着斑图的自组织。  相似文献   

12.
搭建了飞秒时间分辨受激拉曼光谱(FSRS)装置,并用于研究全反式β-胡萝卜素单重电子激发态超快内转换和振动弛豫过程.基于三脉冲“抽运-探测”方案搭建的时间分辨受激拉曼光谱装置同时实现了150fs的时间分辨率和23.7cm-1的光谱分辨率,光谱检测范围为300—4000cm-1.对全反式β-胡萝卜素电子激发态的飞秒时间分辨拉曼光谱研究表明,β-胡萝卜素被激发到S2态后,经由寿命约为0.3ps的中间态SX态实 关键词: 飞秒时间分辨拉曼光谱 β-胡萝卜素 激发态内转换 振动弛豫  相似文献   

13.
The radiative characteristics of high-frequency electrodeless lamps in a mixture of mercury and argon have been studied theoretically and experimentally as functions of the cold spot temperature (the pressure of mercury vapor). The intensity of the mercury lines at 404.7, 435.8, and 546.1 nm, corresponding to the triplet transition (73 S 1-63 P 0,1,2) in the visible spectral region, as well as the intensity of the UV resonance line (63 P 1-61 S 0) at 253.7 nm, has been measured. A model describing the physical processes in the discharge plasma and including the kinetics of excited states of mercury and argon atoms has been suggested. The parameters of the discharge plasma and the electromagnetic field have been calculated self-consistently through the numerical solution of the system of equations of electron density and energy balance and population balance of excited levels of argon and mercury atoms, as well as the Maxwell equations. The model developed has allowed us to calculate the intensities of the mercury emission lines at 253.7, 404.7, 435.8, and 546.1 nm and to compare the results with experimental data. The relative intensities of the mercury spectral lines corresponding to the triplet transition 73 S 1-63 P 0,1,2 have been calculated for the first time on the basis of a self-consistent model of the discharge.  相似文献   

14.
Atomic krypton was excited in presence of SF6 by an intense electron beam. The radiation emitted by the Kr2F1(2B2→ A1) transition was studied at 430 nm using time resolved spectroscopic techniques. The radiative lifetimes of Kr2F1 and of Kr12 were found to be 200 ns and 270 ns respectively.  相似文献   

15.
N-乙基吡咯是吡咯分子的一个乙基取代衍生物,它的激发态衰变动力学目前为止很少被研究. 本文利用飞秒时间分辨光电子成像的实验方法研究N-乙基吡咯分子S1态的衰变动力学. 实验采用241.9和237.7 nm的泵浦激发波长. 在241.9 nm激发下,得到5.0±0.7 ps,66.4±15.6 ps和1.3±0.1 ns三个寿命常数. 在237.7 nm激发下,得到2.1±0.1 ps和13.1±1.2 ps两个寿命常数. 所有寿命常数都归属为S1态的振动态. 本文并对不同S1振动态的弛豫机理进行了讨论.  相似文献   

16.
刘世炳  刘院省  何润  陈涛 《物理学报》2010,59(8):5382-5386
利用时间分辨光谱技术,研究了激光诱导Cu等离子体中激发态5s′4D7/2的形成及其辐射跃迁的瞬态特性.结果表明:在激发态5s′4D7/2原子的制备过程中,电子离子复合、粒子间碰撞机理在不同时刻分别起主导作用.激光峰值到达金属表面后500ns期间,粒子间的剧烈碰撞作用使得激发态5s′4D7/2主要通过向低能态4p′4F9o/2跃迁来转移能量.500ns以后,激发态5s′4D7/2通过以相同的概率辐射CuI465.11nm和CuI529.25nm特征谱线向低能态4p′4F9o/2和4p′4D7o/2转移能量.  相似文献   

17.
With a flashlamp-pumped tunable dye laser the 3S→3D, 3S→4D and 3S→5S two-photon transitions of sodium are excited and the resulting fluorescence radiation at various atomic transitions is detected. The sodium is nebulized into a stoichiometric H2-O2-Ar flame at atmospheric pressure and at a temperature of 1800 K. Collisional population exchange between several of the higher Na-levels is found to occur. Saturation and saturation broadening of two-photon transitions are observed. Formulas for two- photon excitation rates in the case of broad-band excitation are derived and show substantial agreement with experiment.  相似文献   

18.
Experiments are described in which a low-pressure mercury discharge is irradiated with a 10 ns dye laser pulse tuned resonant to one of 6 3P-7 3S1 transitions. The time behaviour of the induced optogalvanic effect is found to be dependent on the value of the ballast resistance in the discharge circuit. The qualitative explanation for this phenomenon is that the ratio of the relative change in the electron temperature and the relative change in electron density depends on the value of the ballast resistance.  相似文献   

19.
A quantitative investigation of HITC dissolved in methanol has been made using the method of ultrafast absorption spectroscopy with a streak camera. Samples were excited by picosecond pulses of a mode-locked ruby laser. Analysis of time-resolved spectra yielded non-exponential decay kinetics consisting of a fast (τ variable) and a slow (τ=1.13±0.08 ns) component. The excited state absorption spectrum has its maximum at 493 nm and shoulders at 415 and 540 nm. The excited state absorption cross section was determined by simulataneous measurement of the bleaching of ground state absorption taking polarization of excitation and probe light and excited state absorption at the laser wavelength into account. A value of σ1 (493 nm)=1.0·10?16 cm2 was found.  相似文献   

20.
The radiative lifetime of the 4s 5s (3S1) level in Ca was measured using two-step excitation of atoms in a beam which traverses a cold-cathode Penning discharge, where, by electron impact the atoms are excited to the metastable 4s 5p (3P2, 1, 0) states. Immediately thereafter, the beam is crossed with a pulse-modulated cw dye laser beam to populate the final state selectively. Using a pulse-modulation frequency of 0.5 MHz, a preliminary value of 12.4 ± 0.5 ns was obtained with a statistical error of 0.4%. The wide limits of systematic error reflect an assumed uncertainty in the excitation function and possible distortion in the fluorescence decay requiring further study.  相似文献   

设为首页 | 免责声明 | 关于勤云 | 加入收藏

Copyright©北京勤云科技发展有限公司  京ICP备09084417号