介质阻挡放电中白眼斑图的分子振动温度

在空气和氩气的混合气体介质阻挡放电中,得到了白眼斑图,其晶胞是由一个封闭六边形包围一个亮点所组成。观察发现,该斑图单个晶胞上中心点、六边形顶点及六边形边上呈现出三种不同的亮暗状态。该工作利用光谱方法,分别对白眼斑图单个晶胞以上三处的振动温度进行了测量,并研究了它们随氩气含量的变化。振动温度是根据氮分子的第二正带系(C3Π_u→B3Π_g)的发射谱线计算的。结果表明：白眼斑图中的中心点、六边形的顶点以及六边形边上中点的振动温度依次升高,且均随氩气含量的增加而减小。     

激光等离子体淀积硅膜

本工作研究了低温、低压下硅薄膜的激光淀积过程,获得均匀性好,平方厘米量级的多晶和非晶态薄膜。仔细测量了淀积过程的最佳条件,在380℃基片温度做得多晶膜。利用有共振吸收的光学击穿以及气体被击穿后产生爆炸波导致高能Si原子产生的模型,讨论了激光等离子体CVD动力学过程。发现TEACO₂激光击穿SiH₄,以及诱发的爆炸波对硅膜生长有重要作用。理论算得的硅膜生长面积和晶态结构与实验定性符合。 关键词：     

利用光学方法研究单针射流等离子体的产生和发展机制

对单针电极射流等离子体产生和发展过程中的光信号进行了研究。首先发现等离子体的长度并不是随外加电压升高而增加,而是和驱动电源的能量在正半周放电脉冲之间的分配有关。通过研究等离子体通道内不同位置的发光信号,发现正半周期第一次放电脉冲是在针尖电极处产生,而第二个脉冲是在等离子体通道中部产生,电子激发温度也是在等离子体中部达到最高。通过分析发现,空间电荷产生的附加电场对于等离子体的产生和发展有着重大影响。     

CT-6B托卡马克等离子体密度涨落的测量

采用光学多道探测系统，观测了ＣＴ-６Ｂ托卡马克等离子体密度涨落的幅度、频率特性和相关性以及它们的空间分布．结果表明：等离子体密度涨落的幅度为１０％—９０％，边缘区的涨落幅度高，中心区的涨落幅度低；无论边缘区还是中心区的功率谱均为连续谱；并发现边缘区的涨落具有时断时续的局部相关结构，每次相关持续的时间为０.２—０.５ｍｓ，空间尺度为０.５—１ｃｍ．     

Hα预测CT—6B托卡马克交流运行时的等离子体行为

首次采用光学多道诊断系数，通过Ｈα线的观测，研究了托卡马克交流运行期间等离子体的时空行为。结果发现：在电流过零处，等离子体未完全熄灭，使得电流转换后不需要第二次穿。等离子体的时空行为与电流波形有关。     

O2非平衡态等离子体中电子平均能量的谱线监测

采用蒙特卡罗方法,模拟了O2非平衡态直流放电等离子体过程。计算了不同E/N条件下电子在氧气中的漂移速度,结果与实验数据符合得很好。模拟了电子平均能量和电子激发态粒子数随E/N的变化关系。提出了一种通过监测两条紫外谱线202.6和280nm强度之比来监测电子平均能量的方法。该方法对于非平衡态气体放电等离子体在材料制备、激光应用及微电子技术等领域中的应用具有重要意义。     

六边形晕斑图等离子体参数的光谱测量

在空气与氩气按比例混合组成的气体放电中,研究了由中心点和六边形晕组成的六边形晕斑图。从照片中观察六边形晕斑图结构,发现中心点和六边形晕的亮度有明显的差异,说明中心点和六边形晕可能处的等离子体状态不同。利用发射光谱法,详细研究了该六边形晕斑图结构的中心点和六边形晕的等离子体参数随压强的变化关系。实验根据氮分子第二正带系(C3Π_u→B3Π_g)谱线计算了中心点和六边形晕的分子振动温度;通过氮分子离子(391.4 nm) 与氮分子(394.1nm)谱线强度比,反映中心点和六边形晕的电子平均能量;利用氩原子696.5 nm(2P₂→1S₅)谱线的展宽,研究了电子密度。实验结果表明： 六边形晕斑图主要范围是氩气含量从60%～75%、压强从30～46 kPa。在相同的压强条件下,六边形晕比中心点的分子振动温度、电子平均能量均要高。随着压强从30 kPa逐渐升高到46 kPa,中心点和六边形晕的分子振动温度、电子平均能量是逐渐增大的。在相同的压强条件下,六边形晕比中心点的谱线展宽要大,且随着压强的升高而增加,表明电子密度随着压强的增大而升高。六边形晕和中心点的等离子体的状态不同,说明二者放电机制上的差异。进一步采用高速照相机对斑图的电流脉冲进行分脉冲瞬时拍摄,发现中心点是由先放电的体放电形成,而六边形晕是由放电晚于体放电的沿面放电形成。     

介质阻挡放电系统中带晕蜂窝六边形发光斑图

为了丰富介质阻挡放电系统中斑图的多样性,利用双水电极介质阻挡放电装置,在空气和氩气按一定比例混合的气体中（氩气含量χ=25%）,发现了带晕蜂窝六边形斑图。通过观察用普通相机拍摄的斑图照片,可以发现斑图是由中心点、晕和蜂窝框架构成,且中心点位于晕的中心,中心点和晕嵌套在蜂窝框架的中心。采用带有3个通道的高速照相机对斑图进行分脉冲瞬态拍摄,结果显示带晕蜂窝六边形斑图的3套子结构在外加电压的半周期内,总是按照晕-蜂窝框架-中心点这样的顺序放电。运用光电倍增管对这3套子结构进行研究,发现晕的放电在时间和空间上具有局部选择性。利用发射光谱法,根据氮分子第二正带系（C³Π_u→B³Π_g）谱线计算了中心点、晕和蜂窝框架的分子振动温度,结果显示:中心点的分子振动温度为2 632 K,晕的分子振动温度为2 679 K,蜂窝框架的分子振动温度为2 720 K。本文利用壁电荷理论解释带晕蜂窝六边形斑图的形成机制和时空结构。     

介质阻挡放电斑图中放电通道的相互作用研究

在近大气压介质阻挡放电中，研究了六边形斑图的空间波长随放电参数的变化，仔细观察了稳定的六边形中放电通道的产生及运动行为.结果表明空间波长随电压增加而减小，变化曲线与放电间隙和气压有关.电压升高，边界处生成新的放电丝，位于六边形最外层顶点处新生成的放电丝沿径向运动，而位于六边形边长上新生成的放电丝的运动方向平行于距其最近的C₂轴(过六边形顶点). 继续升高电压，放电丝变为条状进而形成螺旋波或靶波.在观察实验结果和分析放电丝受力的基础上，认为放电区域可能存在一种类似二维库仑晶体中存在的约束势. 关键词： 介质阻挡放电 斑图 放电通道 约束势     

六边形格子态斑图的数值模拟

采用双层耦合的Lengel-Epstein模型, 通过改变两子系统图灵模的强度比, 获得了四种的六边形格子态和多种非格子态结构. 模拟结果表明: 反应扩散系统的格子态结构由三套子结构叠加而成, 是两图灵模的波数比和强度比共同作用的结果, 两模的强度比决定了三波共振的具体模式; 另外, 系统选择格子态斑图所需的两图灵模的强度比大于非格子态斑图的强度比; 逐步增加两图灵模强度比, 出现的斑图趋于从复杂到简单变化. 深入研究发现: 不同互质数对(a, b)对应的格子态斑图的稳定性不同, 其中(3, 2)对应的格子态结构最为稳定.