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相似文献
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1.
新型大气压微波等离子体炬的仿真研究   总被引:2,自引:0,他引:2       下载免费PDF全文
 设计了一种新型的大气压微波等离子体炬结构。入射主频为2 450 MHz,基于HFSS软件对其进行了仿真研究。在仿真过程中,对该结构的各个参数进行了优化,并得出对场强分布的影响规律。结果表明,探针的使用对腔内场分布有很大影响。根据优化参数对微波等离子体炬进行了仿真模拟,在等离子体发生腔产生了高幅值的电场强度,品质因数达到2×104,可以在大气压下激发等离子体。  相似文献   

2.
对常压微波等离子体炬装置及H2S废气的处理进行了研究。介绍了一种具有特殊喷嘴结构的微波等离子体炬装置,模拟了不同喷嘴结构下谐振腔中微波电场的强度及分布,在此基础上,进行了H2S废气处理的实验研究。结果表明:采用新型喷嘴结构在喷嘴尖端产生的电场强度和分布更利于等离子体炬的激发,微波功率为500 W时,喷嘴尖端处的电场强度在1.5×106 V/m以上,远大于氩气的击穿电场强度,能有效地激发等离子体炬;当H2S气体与Ar气体流量比为10∶90,总流量为1000mL/min,微波功率为1000 W时,H2S的转化率最大达91.32%;大气微波等离子体炬能有效地处理H2S废气。实验结果证明了模拟结果的正确性和装置的有效性。  相似文献   

3.
 介绍了一台低成本的常压微波等离子体炬设备,给出了该设备构造及喷嘴的设计思路,分析了各种气体的非磁化微波等离子体的击穿电场强度,数值求解了设备中矩形TE103谐振腔中的电磁场分布,应用高频电磁场模拟分析软件HFSS优化了喷嘴在波导中的具体位置,并对优化后喷嘴周围的电场分布进行了模拟。模拟结果表明:微波输入有效功率为500 W,喷嘴伸出矩形波导1 mm时,喷嘴尖端处的电场强度在1.2×106 V·m-1以上,远大于氩气的击穿电场强度,更易于等离子体炬的激发。实验结果证明了模拟结果的正确性和装置的有效性。  相似文献   

4.
一种大气微波环形波导等离子体设备   总被引:2,自引:1,他引:2       下载免费PDF全文
 微波等离子体相对其它等离子体而言有很多的优点,具有极高的工业应用价值。但在大气条件下,大体积的微波等离子体较难获得。为达到产生该种微波等离子体并将之应用的目的,特设计了一台环形波导反应腔设备并从事了等离子体激发的相关研究。介绍了该设备的设计思路,给出了常用的非磁化微波等离子体工作气体的击穿曲线,通过软件仿真得到了反应腔内的电场分布,并陈述了微波等离子体反应的基本现象。结合试验的结果,证明了软件仿真的正确性和装置的有效性。目前,该装置可在大气压下顺利激发一定体积的氦、氩等离子体。  相似文献   

5.
潘惠  王舸  杨阳 《强激光与粒子束》2022,34(4):049001-1-049001-8
基于同轴传输线结构设计了两种不同喷嘴结构的大气压微波等离子体射流(MW-APPJ)装置,其工作频率2.45 GHz,工作气体为氩气,分别研究了两种不同喷嘴结构对等离子体放电特性产生的影响。仿真结果表明,MW-APPJ在气体喷嘴处会产生高强度的电场,经过优化结构,实现在频率2.45 GHz下,喷嘴处的场强满足氩气电离的击穿场强阈值要求。同时,利用多物理场耦合仿真软件对装置的气流分布进行了稳态模拟,并通过实验对比分析了两种喷嘴结构下大气压氩等离子体射流的基本特性。实验结果表明,不同的喷嘴结构会影响等离子体装置的反射系数随输入功率的变化规律,但并不影响等离子体射流长度随输入功率的变化规律和反射功率随进气流量的变化规律;同时,在大气压下,稳态微波等离子体射流呈现出类金属性,等离子体中的电子只能在很薄的区域中吸收微波能量,因而造成微波的反射功率较大。  相似文献   

6.
采用微波等离子体炬(MPT)作为激发光源,通过气动雾化系统进样,循环水冷凝-浓硫酸吸水装置作为去溶系统,以Ar为等离子体工作气体,建立了氩微波等离子体炬全谱仪检测矿泉水中Na, Mg, Ca, Li和Sr等五种元素的方法。详细探究了微波功率源功率、工作气流量及载气流量等实验参数对待测元素发射信号的影响,并且对这些参数进行了优化。在优化的实验条件下,对11种瓶装饮用矿泉水进行了检测,方法对Na, Mg, Ca, Li和Sr的检出限分别为4.4,21,56,11和84 μg·mL-1,相对标准偏差范围为1.30%~5.45%(n=6),加标回收率在84.6%~98.5% 之间。实验结果表明,此装置简单便捷、分析成本低;此方法分析速度快、精确度与准确度高、能够同时测定多种元素,适用于矿泉水中元素检测,为打击非法商家提供了手段,同时也为人们的饮用水质量提供了安全保障,有望用于食品安全、药品安全、临床诊断及更多领域的分析检测。  相似文献   

7.
大气压直流微等离子体射流研究   总被引:3,自引:0,他引:3  
介绍了一种结构简单、 制作方便的微米量级大气压等离子体射流。这种微等离子体射流由直流电源驱动,可在多种工作气体(如Ar,He,N2等)中实现大气压放电,产生高电流密度的辉光放电。为了确定微等离子射流产生的激发物种成分,测量了以Ar和N2为工作气体的等离子体发射光谱。利用发射光谱相对强度比值法测量了氩气微等离子体射流的电子激发温度。实验显示,其电子激发温度约为3 000 K,这远低于大气压等离子体炬的电子激发温度。利用N2的二正带发射光谱得到微等离子体的振动温度约为2 500 K;利用其电学参数估算电子密度在1013cm-3量级。利用此微等离子体射流进行了普通打印纸表面处理的应用实验。结果显示,这种微等离子体射流能够明显的提高普通打印纸的亲水性。  相似文献   

8.
介绍了描述大气压下超音速等离子体炬内等离子体特性的磁流体力学模型,在二维近似下,对会聚-扩展型喷口等离子体炬进行了数值模拟,获得了等离子体炬内等离子体速度、温度、压力以及马赫数的分布.结果表明超音速等离子体炬内的流场特性可以分为亚音速、跨音速和超音速三个明显的区域. 关键词: 等离子体炬 磁流体力学 数值模拟  相似文献   

9.
介绍了自行研制的直流非转移弧等离子体炬的结构和工作原理。运用相似理论,研究了该等离子体炬的电热特性与运行参数,比如气体流量、弧功率的关系,并将计算值与实验结果进行了比较。结果表明,计算值与实验结果吻合较好,可以利用获得的公式来对炬进行结构改进和参数优化。  相似文献   

10.
直流电弧等离子体炬的特性研究   总被引:3,自引:0,他引:3       下载免费PDF全文
袁行球  李辉  赵太泽  王飞  俞国扬  郭文康  须平 《物理学报》2004,53(11):3806-3813
介绍了局部热力学平衡下描述直流电弧等离子体炬的磁流体力学模型,采用数值模拟方法研 究了等离子体炬内等离子体的传热和流动特性、湍流对等离子体炬内等离子体特性的影响, 以及等离子体炬运行参数对等离子体特性的影响.将数值模拟结果与已有的实验结果进行了 比较. 关键词: 等离子体炬 磁流体力学 数值模拟  相似文献   

11.
提出了一种基于平面光波导谐振腔的可调谐光电振荡器.该振荡器中,相位调制器串联光波导谐振腔,取代了传统系统中的强度调制器、长光纤和滤波器.由于光学谐振腔对光子频率和相位敏感,调节激光器改变输出光的波长,不仅可以调制光的强度,还可以对微波光子进行选频输出.当光子在波导腔中发生谐振时,产生很强的延时特性,可以取代传统系统中的长光纤.整个光电振荡器系统体积为长29.5cm、宽21cm、高7cm.实验中,改变0.1pm的光子波长,能够产生步长为12.535.5 MHz的调谐,调谐范围达2 GHz,且系统能够产生10 GHz的微波信号,在中心频率为10 GHz处其相位噪声为-109.7dBc/Hz@10kHz.该研究为光电振荡器的小型化和实用化提供了一种新的思路.  相似文献   

12.
王裕民  郑辉 《光学学报》1996,16(9):227-1232
提出并分析了两种用于微波泵浦气体激光器的微波谐振放电腔结构,一是双T谐振腔,一是行波共振腔。其特点是共振增强微波电场的场强和消除微波输入端的反射。特别是行波共振腔,由于消除了驻波状态,可以获得非常均匀的放电,这对改善激光器性能是非常重要的。  相似文献   

13.
Optomechanics describes the interconnection between the terahertz optical field and mechanical microwave field, making it appealing in the context of nanophotonics and quantum information science. Here, the optomechanically induced mode transition and spectrum enhanced phenomenon in an optomechanical microcavity system are studied. An optical filter that is limited by the bandwidth of the mechanical mode is built. The analytical model is presented by considering a microresonator system which supports two electromagnetic modes and a single mechanical mode. Through the filtering of mechanical resonator, the optical spectral width becomes similar to the mechanical resonator bandwidth which can go beyond the limit of the cavity quality factor. It is found that the transition between the optomechanically induced transparency and the optomechanically induced absorption can be observed by tuning the coupling between the microresonator and the waveguide. Moreover, the controllable nonreciprocal excitation of the system can also be observed.  相似文献   

14.
大气微波等离子体矩具有无电极放电污染、无需昂贵真空设备和易于连续化加工等特点,具有广阔的应前景.本文设计了一套基于BJ26波导的微波能利用率高、稳定性好的大气微波等离子体装置.该装置由最高输出功为800W的2.45GHz程控微波源、调配系统、波导谐振腔和耦合天线组成.利用加装游标卡尺的接触式短路活塞,微波反射面位置进行...  相似文献   

15.
This paper describes the analysis of dielectric resonator filters with printed tuning septum in waveguide sections operating below cutoff. In this design approach a thick dielectric slab of high permittivity is placed longitudinally in the waveguide. A bilateral ladder-shaped metallization determines the resonator and coupling sections (modified finline filter). In contrast to conventional dielectric resonator filters, this approach provides better passband separation and increased stopband attenuation. Furthermore, due to the bilateral tuning septum, the resonator and coupling sections can be manufactured accurately with photolithographic techniques rather than by expensive machining.  相似文献   

16.
We demonstrate the realization of a hybrid solid-state quantum device, in which a semiconductor double quantum dot is dipole coupled to the microwave field of a superconducting coplanar waveguide resonator. The double dot charge stability diagram extracted from measurements of the amplitude and phase of a microwave tone transmitted through the resonator is in good agreement with that obtained from transport measurements. Both the observed frequency shift and linewidth broadening of the resonator are explained considering the double dot as a charge qubit coupled with a strength of several tens of MHz to the resonator.  相似文献   

17.
Continuous-wave EPR spectroscopy using a frequency modulation (FM) scheme was developed. An electronically tunable resonator and an automatic tuning control (ATC) system were used. Using the FM scheme instead of magnetic field modulation, we detected EPR absorption at the first derivative mode. We used a microwave frequency of 1.1 GHz in the present experiment. Similar signal-to-noise ratios were obtained with conventional field modulation and the FM method, and a low-quality factor EPR resonator was not necessary to suppress the significant microwave reflection from the resonator. The FM method with a tunable resonator may be an alternative solution to achieving phase-sensitive detection, when the side-effects of magnetic field modulation, such as microphonic noise and mechanical vibration, are detrimental for EPR detection.  相似文献   

18.
We study theoretically and experimentally the efficiency of excitation of an open resonator by a waveguide. A two-dimensional model of a quasioptical two-mirror open resonator, which is excited through a coupling element in the form of an open end of a plane-parallel waveguide, is proposed. The field of the open resonator is represented as the superposition of Gaussian wave beams and its scattering on the coupling element is described by solving the problem of diffraction of waveguide waves and Gaussian wave beams on an open end of a flanged waveguide. Properties of the mirrors and the resonator loss are specified from physical considerations. The calculation results are compared with the experimental data, and a physical interpretation of the obtained results is offered. The factors which influence the efficiency of excitation of an open resonator are identified. Translated from Izvestiya Vysshikh Uchebnykh Zavedenii, Radiofizika, Vol. 52, No. 3, pp. 231–249, March 2009.  相似文献   

19.
An EPR and ENDOR probehead with a loop-gap resonator for X-band is described. The novel feature of the construction is that an iris-type coupling of the resonator is used instead of the conventional antenna coupling. The ENDOR coil combines the role of creating the radio frequency field and that of a shield for the microwave loop-gap structure. Hence, in order to accommodate the iris and waveguide, a pair of RF coils is used in conjunction with a reduced waveguide with dielectric filling. This arrangement simplifies matching the resonator to the microwave bridge, and standard EPR cryostats can be used making sample manipulation more convenient.  相似文献   

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