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1.
V. I. Arkhipenko S. M. Zgirovskii L. V. Simonchik 《Journal of Applied Spectroscopy》1999,66(3):386-393
The dimensions of the region of the cathode drop in potential in a helium glow discharge at atmospheric pressure (in Kiselevskii’s
plasma source) are determined. Using Stark spectroscopy of the Balmer-series hydrogen line Hβ the spatial distribution of the constant and variable components of the electric-field strength is measured.
Institute of Molecular and Atomic Physics, National Academy of Sciences of Belarus, 70, F. Skorina Ave., Minsk, 220072, Belarus.
Translated from Zhurnal Prikladnoi Spektroskopii, Vol. 66, No. 3, pp. 362–368, May–June, 1999. 相似文献
2.
介质阻挡放电产生的低温等离子体具有广泛的应用前景而成为研究热点。文章利用平行平板介质阻挡放电装置,在流动的氦气中实现了大气压均匀辉光放电,得到了大气压下的均匀等离子体。利用电学方法将放电电流从总电流中分离出来,从而得到了辉光放电的放电电流。通过分析放电电流、外加电压、气隙上电压以及壁电荷电量之间的相互关系,可以研究气体放电过程中壁电荷积累的微观动力学行为。实验结果表明壁电荷主要是在放电电流脉冲持续期间积累的,但电流脉冲结束后,由于气隙电压没有改变极性,壁电荷还会逐渐积累,气隙电压改变极性后,壁电荷量随时间减小。这些结果对壁电荷在介质阻挡辉光放电中作用的深入研究和大气压介质阻挡辉光放电的工业应用具有重要意义。 相似文献
3.
少量氩气对大气介质阻挡放电光谱的增强 总被引:5,自引:0,他引:5
采用双水电极介质阻挡放电装置,测量了大气介质阻挡放电的光谱,并研究了加入少量氩气后光谱的变化。在300~800 nm波长范围内,发现了氮分子(C3Πu(v′=0)→B3Πg(v″=0~4))的光谱和氮原子(4d4D7/2→3p4P01/2)的光谱。在大气中加入少量氩气后,击穿电压明显降低,在相同电压条件下,氮分子光谱线和氮原子光谱线强度都增强。同时,加入氩气后上述谱线的半宽度明显加大。由于谱线的Stark加宽与电子密度成正比, 说明加入氩气后等离子体的电子密度增大, 使得电子碰撞激发氮分子及氮原子的概率增大,激发到较高激发态的氮原子或氮分子增多,从而使光谱强度增强。 相似文献
4.
在长度为20 cm的石英毛细管内利用两个边缘锋利的中空的针型电极之间的氩气放电产生了高电子密度的大气压等离子体。利用发射光谱对所获得的等离子体的几个重要参数进行了诊断。利用计算机谱线拟合法合成了300 nm附近OH(A-X)的(0-0)转动谱带并通过与测量谱线的比较确定了等离子体的气体温度,根据Hβ谱线Stark展宽法计算了等离子体的电子密度,采用玻尔兹曼曲线斜率法依据测得的有关氩的发射光谱估算了等离子体的电子温度。研究结果表明,这种石英毛细管内弧光放电等离子体的气体温度约为(1 100±50)K;电子密度数量级在1014 cm-3;电子温度约为(14 515±500)K。 相似文献
5.
大气压液体阴极辉光放电发射光谱检测水体中的铅 总被引:1,自引:0,他引:1
建立了一套基于大气压液体阴极辉光放电原子发射光谱(electrolyte cathode atmospheric glow discharge atomic emission spectroscopy,ELCAD-AES)的水中金属离子检测装置,并在该装置上对水中金属离子铅(Pb)进行了检测,随着Pb浓度的增加,Pb元素的发射光谱强度显著增强,Pb浓度在10~80 mg·L-1范围内时,其发射信号强度与浓度呈现一定的线性关系。实验考察了放电电流、易电离元素对Pb发射光谱的影响,表明当电流增加到70 mA时,Pb元素的信号强度最强,溶液中的易电离元素对Pb元素信号强度产生微弱影响。同时探讨了酸化试剂对Pb发射光谱的影响,发现用HNO3酸化溶液时Pb发射光谱强度最强,而降低pH值可以有效的提高Pb发射光谱强度。研究了等离子体内不同区间的原子发射光谱强度,结果表明金属原子Pb的发射光谱集中在靠近阴极的区域,因此获得了Pb元素的最佳探测位置。计算得到采用便携式光谱仪作为探测系统的水体Pb元素痕量检出限为0.7 mg·L-1,相对标准偏差为1.7%,两种实际水样检测回收率分别为95%~106%,表明本方法有较好的准确性。研究结果为进一步开展水体痕量重金属元素液体阴极辉光放电光谱检测提供了方法。 相似文献
6.
Stable operation of radio frequency atmospheric glow discharges is widely desired by most processing applications for their conveniency and feasibility, many of which have been addressed with the noble gas of helium and low discharge current density in stable operation regime of α mode. Here, the operation mode manipulation of rf atmospheric pressure glow discharge in argon is investigated using a one‐dimensional self‐consistent modeling approach. Stable operation regime of α mode is found to expand with rinsing excitation frequency and reducing discharge gap distance. The sheath characteristics in terms of sheath voltage and sheath thickness are given to explain the of α ‐γ mode transition. Furthermore, stable operation of discharge in γ mode is proposed tobe achieved by introducing dielectric barriers, which is indicated by monotonously growing of applied voltage with discharge current density (© 2012 WILEY‐VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim) 相似文献
7.
大气压均匀放电等离子体在工业领域具有非常广泛的应用前景,它是利用直流电源激励的空心针-板放电装置,以氩气为工作气体在大气压空气中产生均匀稳定的放电。对氩气流量和气隙间距对辉光放电发光特性的关系进行了研究,结果表明放电所产生的等离子体柱连接两个电极,发光较为均匀(观察不到放电丝)。在板电极附近放电等离子体柱直径最大,最大直径随着电流和气流的增大而增大。放电伏安特性研究发现,与低气压辉光放电相类似,两电极间的电压随着电流的增大而减小,并且随气流和气隙间距的增大而增大。对该大气压直流均匀放电在扫描范围为330~450 nm的光学发射光谱进行分析,获得了放电等离子体的分子振动温度和谱线强度比I391.4/I337.1随氩气流量和气隙间距的变化关系。I391.4/I337.1均随流量和气隙间距的增大而降低。对等离子体柱的I391.4/I337.1沿气流方向(等离子体柱轴向)进行了空间分辨测量,并进行了定性分析,结果表明,振动温度及电子平均能量随着远离空心针口距离的增大而增大。这些结果对大气压辉光放电在工业中的应用具有重要意义。 相似文献
8.
大气压直流氩等离子体光谱诊断研究 总被引:13,自引:3,他引:13
通过光谱诊断系统测量了大气压直流氩等离子体射流在弧室内和弧室出口的发射光谱,利用波尔兹曼曲线斜率法计算了射流的电子温度,根据Ar Ⅰ谱线的斯塔克展宽得到射流的电子密度,并对氩等离子体射流满足局域热力学平衡(LTE)状态的判定标准进行了分析,结果表明在文章的实验条件下大气压直流氩等离子体射流达到局域热力学平衡。 相似文献
9.
利用针阴极和水阳极,在6 mm的空气隙产生了大气压空气辉光放电。该大气压辉光放电具有明显的负辉区、正柱区和阳极辉区等明亮的发光区。通过研究放电的电压电流特性,发现该放电处于亚辉光放电到正常辉光放电阶段。由于氮分子第二正带系337.1 nm的光谱强度反映高能电子密度,对337.1 nm谱线的强度进行了空间分辨测量。结果发现高能电子在针尖附近密度最大,而其他区域相差不多。随电压升高,高能电子密度减少。增大限流电阻,高能电子密度也减少。氧原子对杀菌消毒具有重要作用,利用发射光谱法对氧原子谱线强度的空间分布进行了测量,发现氧原子谱线强度与高能电子的空间分布及其随参数的变化关系一致。 相似文献
10.
Abstract This non-resonant optogalvanic effect caused by photoionization of the atoms lying at high excited levels is investigated in this work on the base of Neatoms in a hollow cathode glow discharge. 相似文献
11.
Using an atomic-absorption spectral analysis technique, we determined the concentrations of helium atoms in states 21S, 21P, 23S, and 23P in an atmospheric-pressure glow discharge in helium (99.98%) and in a mixture of helium with nitrogen (99.5%He+0.5%N2). It is shown that the population of the lower excited levels of helium atoms (n = 2) in its mixture with nitrogen is almost
an order of magnitude smaller than in the case of a discharge in helium. The maximum of the concentration of excited atoms
in a discharge both in helium and in its mixture with nitrogen is in the cathode region at a distance of about 0.1 mm from
the cathode. The reaction of quenching of excited helium atoms by nitrogen molecules is responsible for the sharp decrease
in the concentration of He(n = 2) on addition of nitrogen into helium.
Presented at the 5th Symposium on Physics and Diagnostics of Laboratory and Astrophysical Plasmas, Belarus, Serbia and Montenegro,
Minsk, Belarus, September 20–23, 2004; 12th International Congress on Plasma Physics, October 25–29, 2004, Nice, France.
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Translated from Zhurnal Prikladnoi Spektroskopii, Vol. 72, No. 4, pp. 530–537, July–August, 2005. 相似文献
12.
采用发射光谱方法对大气压氩气介质阻挡放电(DBD)系统中的电子密度进行了诊断。通过考虑放电等离子体中的各种加宽机制, 采用自编的非对称卷积程序对氩原子发射谱线的线型进行分析拟合, 再通过反卷积的方法将各种加宽机制分离开来, 最终将Stark展宽分离出来进行大气压氩气介质阻挡放电电子密度的计算。诊断结果表明, 在大气压氩气介质阻挡放电中当有三个放电丝存在, 电子温度为10000 K时, 电子密度约为4.06×1021 m-3, 诊断结果和模拟结果符合得很好。此方法不仅可以应用在大气压介质阻挡放电中, 还可以用于其他含有非氢气体的大气压等离子体电子密度的测量。 相似文献
13.
UV Radiation Source Based on the Plasma of a Glow Discharge in a Mixture of Helium with Water Vapors
The results on the optical characteristics of the glow–discharge plasma in an He/H2O mixture are presented. It has been established that it is a source of UV radiation in the region 306–315 nm (max = 309.6 nm). Radiation lines of the atoms of hydrogen (H 486.1 nm and H 656.3 nm) and helium (491.1, 501.1, 587.6, and 667.8 nm) were recorded in the visible region of the spectrum; they can be used as diagnostic lines in measuring the parameters of this plasma (n
e, T
e) by the method of emission spectroscopy. The intensity of the UV bands and of the spectral lines HI and HeI have been optimized depending on the partial pressure of helium and the discharge current. The results obtained are of interest for the development of an ecologically pure source of UV radiation on the basis of chemiluminescence of water vapors in a longitudinal glow discharge. 相似文献
14.
水环境中的金属残留严重威胁人类的健康安全,急需快速、高效的金属残留检测技术。文章报道了自行建立的大气压电解液阴极辉光放电发射光谱装置。利用待测液体作为放电阴极进行大气压辉光放电实现了水体中金属离子的痕量检测。对配制的标准样品进行了定量测量,基于背景发射光谱的3σ计算,获得了大气压电解液阴极辉光放电光谱装置对Na, Li, Cu, Pb和Mn等5种金属元素的检测限,分别为0.008, 0.005, 1.1, 2.06和1.95 mg·L-1。该装置在金属残留的实时在线检测领域具有应用前景。 相似文献
15.
溶液阴极辉光放电-原子发射光谱法是近年来兴起的一种新型水体金属离子检测技术,它具有快速,在线和低成本检测的显著特点。以工业注射泵实现溶液阴极辉光放电激发源的流动注射进样,再以窄带滤光片分别提取Na,K,Ca,Li,Sr和Cs金属元素发射光谱信号,最后由光电倍增管和皮安表接收光谱信息光谱信号,实现了水质金属元素的检测。实验分析了注射容量分别为100和166 μL对1 mg·L-1的Na元素产生的信号强度的影响,研究发现其信号强度的相对标准偏差(RSD)分别为4.64%和1.95%,说明两种注射量稳定性都较好。为了获得更好的分析性能,实验分析了直流放电电压,狭缝的宽度以及光电倍增管供压等参数对信号强度的影响。实验结果表明,在直流放电电压为1 000 V,狭缝宽度为70 μm和光电倍增管供压为-800 V时获得了较高的信背比。采用此装置在流动注射模式下,测得了Na,K,Ca,Li,Sr和Cs六种金属元素检出限,分别为2.78,4.23,589,9.45,981和83.6 μg·L-1。实验最后对混合溶液标定物质中的Na和K元素进行了定量分析测量,测量的误差分别为7.5%和6.67%,精密度分别为1.24%和0.89%,研究结果表明基于滤光片提取光谱的流动注射分析-溶液阴极辉光放电-原子发射光谱方法具有较高的检测准确度。 相似文献
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大气压微等离子体射流电子密度研究 总被引:1,自引:0,他引:1
采用微空心阴极放电装置,利用光学方法和电学方法研究了大气压流动Ar和N2混合气体中产生的微等离子体射流特性。研究发现,随着电源输入功率增大到一定数值,微空心阴极装置中两个电极间气体发生击穿,通过击穿气隙气体的流动会沿着气流方向产生最大为4 mm的等离子体射流。放电电流为准连续的脉冲放电形式,其中放电电流脉冲宽度约为0.1 μs。分别利用爱因斯坦方程和等离子体发射光谱中谱线的Stark展宽方法计算了电子密度。结果发现,2种计算方法得出的微等离子体射流的电子密度均在1015·cm-3的量级。研究还发现,功率对微等离子体射流电子密度影响不大。利用气体击穿理论,对以上结论进行了定性分析。 相似文献
17.
V. I. Arkhipenko V. Z. Greben' V. A. Dlugunovich S. M. Zgirovskii L. V. Simonchik 《Journal of Applied Spectroscopy》2004,71(3):410-416
The kinetics of formation of an oxide film on the surface of the cathode of an atmospheric-pressure glow discharge in helium has been investigated by the method of laser reflectometry. It has been established that the film is formed at a cathode temperature exceeding 550 K, and in 200 sec from the time of discharge initiation at a current of 1 A it becomes thicker than 1 m. The film consists of several concentric zones. For each of these zones, a change in time of the directional hemispherical coefficient of reflection at a wavelength of 0.63 m was determined. It is shown that the formation of an oxide film on the cathode surface leads to an increase in the cathode drop. 相似文献
18.
19.
为了实现惯性约束聚变 (ICF)点火,需要制备出均匀的高密度燃料靶。对于氘氘 (DD) 冰层,红外均化技术可用于改善其内表面粗糙度。本文利用红外光谱仪和红外显微镜研究了辉光放电聚合物(GDP)薄膜和靶球的红外吸收性质,得到了GDP薄膜材料特定波长处的红外吸收系数。通过比较薄膜材料和靶球的红外吸收,证实了热处理可以降低GDP材料中的氧化位点,从而抑制羟基(—OH)峰的形成,优化DD冰层的红外均化效果。利用所得实验数据对DD均化实验中红外均化积分球所需要的红外功率和国家点火装置(national ignition facility, NIF)标准靶的红外透射率进行了估算,计算结果对DD冰红外均化实验具有重要指导作用。 相似文献
20.
The results of the investigation of the glow discharge time and space development in the neon‐filled diode at 1.33 mbar are presented. The glow is of the diffusion type with saturation current value of 0.2 mA. The temporal development of the light intensity, emitted perpendicularly on the diode axis from many different parts of the diode, is registered. Using this temporal development, the spatial development of the emitted light is examined. Electrically registered (by the oscilloscope) the total current through the diode reaches the saturation for 1.5 ms, which corresponds to the classical presumption of the formative time delay. The prebreakdown current is registered measuring the emitted light from diode gap. The investigation of light shows the increase of excitation in the gap at least 3 ms before any significant current has been registered (I < 1 µA). The negative glow appears in the diode gap near the anode and in the next a few milliseconds covers the cathode indicating the presence of the multiplication processes in the diode. The stationary regime in the diode is established for about 10 ms. Using this detection method, three stages of the discharge formation can be easily distinguished. These results indicate that the prebreakdown processes in the diode gap can be associated with the first stage of the breakdown formation. (© 2006 WILEY‐VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim) 相似文献