大气压氩气介质阻挡放电特性的一维粒子仿真

介质阻挡放电(DBD)是产生低温等离子体的一种常见放电方式。本文建立了大气压下氩气DBD的一维PIC/MCC模型,采用了粒子自适应权重(APM)以及基于OpenMPI的并行计算策略,考虑了带电粒子在介质板上的积累以及复合反应。本文针对频率500 kHz,幅值电压3 kV正弦电压激励下放电的时空演化特性进行仿真研究,得到了其汤森放电、辉光放电等阶段中的放电特征,研究了电压幅值、气隙间距、介质板介电常数等参数对放电特性的影响。     

纳秒脉冲激励Ar/PDMS介质阻挡放电特性

介质阻挡放电(DBD)因其能够在大气压下产生大面积等离子体,在材料改性领域具有广阔应用前景。为获得高活性、可调控、适用于憎水改性的DBD等离子体,本文以聚二甲基硅氧烷(PDMS)作为憎水性反应媒质,以Ar作为工作气体,采用纳秒脉冲电源激励产生介质阻挡放电。改变电压幅值、重复频率、上升沿时间等激励源参数,通过电学特性、发光特性和光谱特性诊断方式,获得了激励源参数与放电均匀性和粒子活性的关系。结果表明,重复频率对粒子活性影响最显著,随着重复频率增加,光谱强度显著增大,粒子活性增强,这对于提高憎水改性效果具有显著作用。此外,增大电压幅值和上升沿时间也可提高粒子活性,但增大电压幅值会导致放电均匀性下降,而上升沿时间超过200 ns会对粒子活性产生抑制作用。     

磁场环境下针板DBD臭氧发生的参数影响

磁场能有效地改变介质阻挡放电放电特性。然而,目前对于磁场环境下DBD臭氧发生重要参数的影响鲜有报道。本文主要实验研究了放电电压、频率和气体流量对磁场环境下针板DBD臭氧发生的影响。实验结果表明:磁场增加了放电电流,因此在8 kV和6.5 kHz下放电功率提高了约22.9%;臭氧浓度、臭氧产率和放电功率均随放电电压的增加而增加。同时磁场对臭氧浓度和放电功率有积极的影响,且随着放电电压的增大,这种影响将更明显。在8 kV,6.5 kHz和1 SLPM下臭氧浓度增加约33.1%,但磁场并不能增加臭氧产率;臭氧产率则随着气体流量的增大而逐渐增大;随着放电频率的增加,臭氧浓度和放电功率增加。同时随着放电频率的增加,磁场对臭氧浓度和放电功率将有更积极的影响。     

成膜温度对二氧化硅薄膜增强DBD臭氧发生的影响

通过实验方法研究了二氧化硅薄膜在不同成膜温度下对DBD臭氧发生的影响。同时采用热常数分析仪、比表面积测试仪、XPS分析了负载二氧化硅介质板在不同成膜温度下的导热系数、比表面积和表面羟基。实验结果表明,成膜温度会改变薄膜的比表面积和羟基含量,从而影响二氧化硅薄膜对DBD臭氧发生的增强作用。当成膜温度变化范围为450℃～750℃时,550℃成膜温度有最大的比表面积,同时其臭氧浓度、臭氧产率及能量效率也相对最大,在放电电压7 KV时,相较于未负载二氧化硅的分别提高了9.3%,32.9%,0.086%。过高的成膜温度不利于臭氧产生,这是由于负载的二氧化硅薄膜比表面积和表面羟基含量都会大大减小。     

基于密度泛函理论计算的二次电子发射对放电等离子体特性的影响

离子诱导二次电子发射(SEE)过程是低温等离子体的基本物理过程。电介质上的表面电荷在SEE过程中起着重要作用,从而影响放电等离子体动力学过程。不同于之前研究通过简化电子结构和表面电荷参数进行计算的模型,基于俄歇中和与密度泛函理论(DFT)模型,采用一种更精确的方法计算了含氮掺杂的氦气大气压介质阻挡放电(DBD)中介质表面有电荷累积的MgO的二次电子发射系数(SEEC),并在此基础上分析了其对DBD时空特性的影响。为了更直观地观察介质表面电荷对SEE过程的作用,引入放电过程中表面残留电荷较少的削波电压与正弦电压进行比较。结果表明,削波电压下的放电过程前后无明显变化,而正弦电压下放电峰值时刻的相位提前,电流幅值明显减小,电子的空间分布更加弥散,这不仅验证了本研究DFT模型计算的有效性,还为进一步研究DBD放电的物理过程奠定了理论基础。     

金属单质及含氟表面活性剂对碱性锌电极的联合作用

通过测量碱性体系中锌电极极化曲线的方法,研究了单质金属Pb,In,Bi和含氟表面活性剂FSA,FSP,FC．99,FC．129,FC．170C,FC．430对锌电极的影响．并着重考查了这些单质金属和含氟表面活性剂的联合作用．结果发现,两者联合使用,具有良好的叠加效应．可以明显减小锌上的析氢电流密度,增大析氢超电势,减缓锌的腐蚀．为碱性体系中锌电极代汞缓蚀剂的研究提供了一种新的途径。     

针-环-板电极结构下大气压He等离子体射流模拟研究

电极结构是影响大气压等离子体射流特性的一个重要因素,研究不同电极结构下等离子体射流的传播行为,对优化射流装置、满足不同的应用需求具有重要意义。本文采用二维轴对称流体模型,模拟研究了针-环-板电极结构下,当环电极所加电压及环电极位置不同时,大气压氦等离子体射流的传播行为。模拟结果显示,在模拟条件下,不论环电极位置如何,环电极接地时射流的电子密度都高于环电极与针电极接相同高压时射流的电子密度,而且射流结构也不受环电极位置影响。但是环电极的位置不同,射流的传播速度和传播距离不同。当环电极距离管口较远时,环电极接地产生的射流传播较快,与环接高压相比,相同时间内获得的射流更长;当环电极距离管口较近时,则环电极与针电极接相同高压产生的射流传播更快。文章中对这些行为形成的物理机制也进行了分析和讨论。     

有机物添加剂对碱性锌电极的影响

通过腐蚀实验,测量了锌在碱性溶液中的腐蚀速度,比较了几种有机物添加剂的缓蚀效果 用恒电位极化的方法研究了锌的沉积电流随时间的变化企图用该方法考查一些有机物添加剂对二次碱性锌电极枝晶生长的抑制作用 测量了多孔锌电极在含有各种有机物添加剂的碱液中的阴,阳极极化曲线结果发现,季胺盐型有机表面活性剂 Ｃ Ｔ Ｍ Ｂ在碱性溶液中对锌具有一定的缓蚀作用还可以抑制二次锌电极上枝晶的生长 又不会严重影响锌电极的阳极放电行为为碱性电池中锌电极代汞缓蚀剂的研究提供了一种新的途径     

磁场增强大气压等离子体射流对镍钴合金泡沫的表面改性

用磁场增强大气压等离子体射流（APPJ）限域改性镍钴合金泡沫（NCF）,并在纯水中原位生长镍钴氢氧化物(NiCo（OH）2),探讨等离子体射流对氢氧化物纳米材料电催化性能的影响。结果表明：磁场可有效提高APPJ改性位置的放电强度和活性粒子浓度,提升镍钴氢氧化物纳米晶核的形成密度,加速后续纯水中氢氧化物生长速度。此外,氧化物纳米六方体镶嵌在纳米片边缘,有利于增强电催化稳定性。制备的MOx-M（OH）2/PMNCF电极材料在碱性溶液中(1 mol·L-1 KOH)传递析氢（HER）析氧（OER）电流密度为100 mA·cm-2时,过电位分别为248和385 mV,优于其他化学法制备的同类材料。本文为过渡金属化合物电催化材料的绿色构建提供了一种新方法。     

初速度对运动物体在颗粒介质中阻力的影响

采用分子动力学模拟方法研究物体从二维颗粒介质底部上升过程的动力学行为．研究发现,物体在上升过程中所受到的阻力与物体的初速度有关．当物体的初速度较小时,黏性系数随着初速度增加而减小,等效阻力则逐渐增加;而当初速较大时,黏性系数随着初速度增加反而逐渐增加,而等效阻力则逐渐减少,甚至可转变成等效推力．     

表面活性剂对卟啉荧光光谱影响的研究

研究了一系列不同类型表面活性剂对不同存在形体的卟啉（Ｈ２Ｐ和Ｈ４Ｐ２＋）ＴＡＰＰ、ＴＰＰＳ４和ＴＰｙＰ荧光光谱的影响，讨论了影响卟啉的荧光激发光谱、荧光发射光谱和荧光强度的主要因素，得出了一些规律和结论．     

表面弛豫效应对界面区域CBED的影响

对Al_2O_3颗粒增强铝复合材料与K_2Ti_5O_(13)晶须增强铝复合材料中的增强相/金属界面区域点阵位移场进行CBED研究,并对其进行电子衍射动力学理论模拟计算,结果表明:表面弛豫效应对晶须/铝界面法线方向上位移分量大小的分布影响显著,而对界面切线方向上位移分量的影响很小。这一结果对于解决CBED法测量界面应变场时遇到的表面弛豫效应问题是有意义的。     

植被根吸水对植被斑图的影响研究

土地沙漠化是目前世界面临的重大问题.因此,研究植被斑图对防治土壤沙漠化具有一定的实际意义.文章基于已有的植被斑图模型,建立了具有交叉扩散项的新模型,分析了该模型对应的常微分方程和偏微分方程非负常数平衡点的稳定性. 通过数值模拟验证了该模型的有效性.     

短时间内Pt-SPE气敏电极上CO氧化电流的衰退研究Ⅰ.Pt表面氧化深度的影响

对短时间内Ｐｔ－ＳＰＥ气敏电极上ＣＯ氧化电流的衰退现象的研究表明，Ｐｔ表面无ＣＯ吸附态情况下，衰退主要与电极阳极极化后Ｐｔ表面氧化程度加深有关；采用动电势扫描法可使电极对ＣＯ氧化的催化活性基本恢复，但随着电极的进一步极化，衰退仍会继续．     

电极对PZT铁电薄膜的铁电和光学性能的影响

采用射频磁控溅射(RF Magnetron Sputtering)工艺在Si片上分别制备Pt/Ti和LaNiO3 (LNO)底电极,然后在不同的底电极上沉积PbZr0.52Ti0.48O3(PZT)铁电薄膜,在大气环境中对沉积的PZT薄膜进行快速热退火处理(RTA).用X射线衍射(XRD)分析PZT薄膜的相结构和结晶取向,原子力显微镜(AFM)分析薄膜的表面形貌和微结构.再沉积LNO作为顶电极制成"三明治"结构的LNO/PZT/Pt和LNO/PZT/LNO样品,用 RT66A标准铁电测试系统分析样品的电学特性,傅立叶红外光谱仪分别测得样品的反射谱和透射谱.分析了不同电极对PZT铁电薄膜的铁电和光学性能的影响.     

温度对表面活性剂双水相及期倒置的影响

以实验室合成的N-十二烷基-N-(2-羟乙基)-N,N-二甲基溴化铵(C₁₂HDAB)和N-十二烷基-N,N-二(2-羟乙基)-N-甲基溴化铵(C₁₂DHAB)分别与十二烷基硫酸钠、溴化钠复配,构筑阴、阳离子表面活性剂复合系统双水相.以阳离子表面活性剂过量的双水相(ATPS-C)为例,着重研究温度对ATPS-C的影响.结果表明,双水相可在一定的温度区域内形成;在给定温度范围内升高温度,双水相区的组成宽度有所增大,相区位置略微移向阳离子/阴离子表面活性剂比例增大的方向;改变温度会使双水相发生相倒置现象,通过紫外 可见吸收光谱测定相倒置温度.     

负Purcell因子对表面等离子激元增强自发辐射的影响

利用金属介电函数的Drude模型以及电磁场耦合理论,计算分析了Purcell因子对表面等离子激元(surface plasmon polaritons,SPP)增强自发辐射的影响.结果表明,对于由Ag或Au金属层和电介质层构成的半导体发光二极管系统,当Purcell因子为负值时,SPP将对自发辐射发光效率产生很大的增强作用.     

表面复合速度和结深对硅扩散n十-p 结太阳电池性能的影响

假设扩散区的杂质分布为高斯分布,本文给出了扩散n~+-P结太阳电池扩散n~+区少子连续性方程一个形式简单的解。在此基础上对若干实例进行了计算和分析,以研究表面复合速度和结深对太阳电池性能的影响。 本文指出,为使太阳电池有高的收集效率,必须把表面复合速度控制在10~4cm/s以下。除了表面复合速度以外,也研究了杂质分布引起的内建漂移场对光生少子在表面复合的影响。内建漂移场与结深有关。本文指出,与较高的漂移场相应的浅结更有利于削弱光生少子在表面的复合。     

安装高度对水平轴潮流能水轮机尾流特性的影响

为探究水轮机的安装高度对水轮机尾流场的影响,本文以水平轴潮流能水轮机为研究对象,采用计算流体力学(Computational Fluid Dynamics, CFD)方法对水轮机尾流特性进行分析.分别设置水轮机的中心距离海底高度为1.5D、2.0D、2.5D(D为水轮机直径),对水轮机尾流场的轴向、径向上的速度亏损以及涡量结构图进行分析.研究结果表明:安装高度为1.5D时,约在下游轴向位置X/D=15(X为轴向距离)处,梢涡与海底碰撞导致涡结构发生破损,这也使得该工况在下游X/D=15后的速度亏损明显大于安装高度2.0D和2.5D,而安装高度为2.0D和2.5D工况的速度变化基本一致.同时从3种工况不同轴向位置速度亏损图可以看出,从下游X/D=10开始,最大亏损速度均出现在中心轴线的位置.因此在考虑到对下游流场的影响和安装的成本时,建议安装高度为2.0D.     

不同类型表面活性剂对B T A M B试剂的影响

本文用量子化学计算 ( H M O 法 ) 方法和分光光度法,确定了 B T A M B 的可能存在形式.并根据计算所得的杂原子上净电荷密度及试剂几何构型,确定了金属离子的可能成 络位置,对表面活性剂与 B T A M B 的相互作用情况也作了探讨