脉冲放电等离子体光谱干扰机制及其修正方法研究 |
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作者姓名: | 陈伟泽 喻子彧 覃淮青 卢志民 姚顺春 |
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作者单位: | 1. 华南理工大学电力学院;2. 广东省能源高效低污染转化与工程技术研究中心 |
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基金项目: | 国家自然科学基金项目(51676073);;霍英东教育基金会高等学校青年教师基金项目(171047);;广东省自然科学基金杰出青年项目(2021B1515020071); |
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摘 要: | 为解决脉冲放电击穿颗粒流的等离子体光谱(PF-SIBS)中钨电极激发引起的谱线干扰问题,研究了基于等离子体信号探测优化的谱线干扰修正方法。搭建PF-SIBS测量实验系统,以化学纯石墨的颗粒流为研究对象,根据电极间等离子体产生和消亡过程、各特征谱线在等离子体内的分布情况以及各特征谱线信号强度在电极间的变化规律,解析了放电等离子体内各特征元素蒸发、解离和激发的过程,并据此优化光谱探测位置以减弱谱线干扰。研究结果表明:电子在阴极斑点生成,向阳极发射的过程中与电极金属、石墨颗粒流和电极间空气介质发生碰撞电离,产生更多的电子发射,从而形成并维持从阴极向阳极的放电通道。在阴极区域,高能电场产生的焦耳热促使阴极尖端钨金属蒸发溅射,膨胀产生的冲击使得颗粒和空气被排出阴极区域,钨金属的原子及电子占据在阴极区域;在放电通道中部,电子与密集的石墨颗粒流发生碰撞电离;在阳极区域,剩余的放电能量难以蒸发阳极金属,电子主要电离空气介质。可将阴极到阳极的区域划分为阴极金属激发区、中部颗粒激发区和阳极空气激发区。被电离的电极金属、石墨颗粒、空气介质的离子和中性原子占据各自的激发区域,形成等离子体并辐射出对应的特征谱线...
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关 键 词: | 脉冲放电等离子体 谱线干扰 颗粒流 等离子体特性 在线监测 |
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