孙爱萍[1]2000年在《低温等离子体应用中的几个理论问题》文中指出低温等离子体在微电子、材料制备、环保、航空航天、军事等领域起着越来越重要的作用,而很多的理论问题有待人们去解决。本博士学位论文第一部分第一章介绍了低温等离子体的分类及几种常规的工业应用;第二章简单介绍它在环保和通信方面的一些应用:第三章对等离子体化学作了简单叙述;第四章叙述了低温等离子体在军事上的一个应用——等离子体隐形技术。第五章详细介绍了目前尘埃等离子体物理的研究现状。 由于尘粒在加工等离子体中的作用,研究它的形成与行为及其对等离子体中的许多过程的影响已成为低温等离子体物理学中最重要的前沿分支。因此本论文在第二部分专题研究中专门研究了尘粒对离子输运的影响(第六章)和碰撞尘埃等离子体中的低频波(第七章)。关于离子输运,我们用蒙特卡罗方法模拟了平行板辉光放电等离子体中尘粒对鞘层离子输运的影响。考虑了自洽电场。当离子在鞘层运动时,考虑离子与中性原子之间的电荷交换和弹性碰撞,以及离子被尘粒的库仑散射和收集作用。模拟得到了一些新的结果:(1) 当尘粒的密度、尺寸、电量增加时,离子到达靶处的能量分布向低能区转移;(2) 随尘粒含量(n_d/n_(io))增加,靶处离子的密度呈指数衰减;(3) 靶处离子的密度随尘粒半径的增大呈指数衰减;(4) 当尘粒含量和尺寸同时增大时,靶处离子的密度下降要比单纯增大一项快速得多。所以,尽管在等离子体加工中,尘粒的含量很低,可能只有千分之几,但其影响却不容忽视。对于碰撞尘埃等离子体中的低频波,我们采用流体理论,按照标准的线性化处理方法,由连续性、动量、能量和泊松方程得出低频波的色散关系。发现碰撞磁化尘埃等离子体中存在三支模:完全阻尼热扩散模、受阻尼的静电尘埃声波(EDA)和回旋波(EDC),其中受阻尼的静电尘埃回旋波是本文首次发现的。三支模的阻尼都是由尘粒和中性气体碰撞引起的。EDA的阻尼速度随中性气体压强的增大而增大,这一点与实验相符,对于EDC也存在同样的关系。尘粒密度对EDA波和EDC波的影响明显不同于非磁化或者无碰撞尘埃等离子体中的情况。当忽略碰撞时,阻尼的EDA和EDC波回到纯振荡波。最后就尘埃等离子体晶化
周晓芸[2]2008年在《低温等离子体改性后竹材表界面特性的研究》文中指出本文从润湿性、化学组成成分、自由基变化、表面形貌、界面胶合性能等多个角度对低温等离子体改性前后竹材表界面特性进行分析和研究,进而充分发掘和利用竹材的界面特性;本文的研究结论对研究低温等离子体改性竹材表界面机理的探讨的一定的指导意义,以期扩大等离子体技术的应用范围和等离子体处理对竹质材料利用的影响力。论文以竹材表面经低温等离子体处理后润湿性变化情况为切入点,研究发现经低温等离子体处理后竹材表面路易丝-范得华力和碱参量有较大改变。其中路易丝-范得华力的变化说明低温等离子体引起了竹材表界面特性的物理变化,碱参量的变化说明低温等离子体引起了竹材表界面特性的化学变化。对经低温等离子体处理后,竹材表面化学组成成分和相对自由基浓度的研究表明:竹材表面经等离子体处理后,竹青表面的氧化程度比竹黄的氧化程度高;竹青表面自由基浓度增幅远远高于竹黄表面的自由基浓度。这些结论验证了竹材表面经低温等离子体处理后碱参量的变化。对经低温等离子体处理后,竹材表面形貌和胶合界面的扫描电镜图片的研究表明:处理后的竹青表面主要是出现了凹凸不平的坑洼,而处理后的竹黄表面则出现了网状交错的结构形态;不同组坯方式下的界面胶层分布不同。结论验证了竹材表面经低温等离子体处理后路易丝-范得华力的变化。同时论文也研究了低温等离子体改性后竹材表面润湿性随时间的衰减情况,结果表明:竹青表面活性基团的有效期为4-10天,竹黄表面活性基团的有效期为6-12天。
哈远欣[3]2007年在《介质阻挡放电电源和放电特性及其应用的研究》文中研究指明等离子体通常被人们称为除固态、液态、气态之后的另外一种物质状态即物质第四态。低温等离子体在工业上的应用具有十分广阔的前景。目前，研究较多的是在大气压下以介质阻挡放电产生等离子体。而介质阻挡放电产生等离子体的效果直接与电源的电压、频率和波形相关。电压、频率越高、放电效果越好。根据这个特点，我们研制了一种高频、高压的大功率逆变电源。同时我们在此基础上对介质阻挡放电的放电特性：放电形貌，放电波形和影响介质阻挡放电的三种因素进行了比较分析和研究。最后我们还通过实验研究了介质阻挡放电在工业中的两种应用。电源部分我们设计采用可变交流输入，经三相整流成直流后，再通过IGBT逆变为交流，最后通过高频变压器升压来实现输出为高频高压的正弦波。DSP芯片除控制IGBT关断外还负责整个系统的保护等功能。在电源的输出电路部分我们主要研究了高频高压变压器的改进，并设计制造了两种不同变比，不同规格，不同材料的高频高压变压器，分别是采用非晶合金材料为铁芯材料的环形变压器和以铁氧体为铁芯材料的U形变压器。两种变压器均基本满足设计要求。介质阻挡放电放电特性研究过程中我们利用CCD图像采集，波形采集和数据分析等方法对自行设计和制造的锥齿电极、平板电极、同轴电极和同轴刀片式电极进行了放电形貌，放电波形的比较分析。在观察放电形貌的实验中我们设计制造了水电极并获得较好的实验效果。同时本文还对影响介质阻挡放电的三种因素：气隙间距、气隙间距中的气流速度以及激励电压对介质阻挡放电的放电功率的影响规律进行了研究。得到一系列结果。在介质阻挡放电的应用研究中，我们通过实验研究了介质阻挡放电在工业中的两种应用。1、利用介质阻挡放电对碳纤维表面进行处理以达到能够对其表面改性，获得更好的水泥粘附能力。2、利用介质阻挡放电对乙醇蒸汽进行重整以达到制取氢气的研究。并得到一系列初步的结果。
赵敏远[4]2018年在《凹版印刷车间VOCs治理方案设计及应用》文中进行了进一步梳理近几年来,随着我国工业规模快速扩大,随之而来的大气污染问题变得日趋严重。可挥发性有机物(VOCs)作为造成大气污染的重要因素之一,已引起国家环保部门的高度关注。目前,我国对VOCs排放的相关政策法规日趋严格,许多地区已制定了VOCs排放的地方性标准,并开始对印刷企业征收VOCs排放费。因此,研究运行可靠、降解VOCs效率高、运行能耗低的印刷业VOCs治理技术,具有重要的实际意义和现时的紧迫性。本课题以山东省某从事纸基材料印刷的凹版印刷车间为研究对象,通过企业现场调研,针对凹印车间VOCs排放情况分析,设计了一种VOCs治理联用装置,并探讨了其技术原理和实际应用效果。本课题对以下几个方面的工作进行了探究。(1)本研究根据在凹印车间现场调研,对印刷流程中产生的VOCs进行样品采集分析,然后根据现场采样和监测情况,采用GC-MS样品分析法对现场采集的VOCs样品进行实验室分析,为下一步方案设计做好准备。(2)通过对凹印车间VOCs的排放状况、主要成分特征进行现场调研,并结合目前印刷行业VOCs治理技术的各自特点,本课题对凹印车间VOCs治理进行了方案设计,该方案确定采用低温等离子体废气处理技术+UV光解式废气净化技术联用的方式作为治理VOCs的主要手段。(3)本文根据VOCs治理方案内容,设计了VOCs治理联用装置,该装置以低温等离子体废气处理装置+UV光解式废气净化装置联用装置作为治理VOCs的主要单元。将有机废气从印刷工艺流程中收集以后,依次通过干式过滤器、低温等离子体废气处理装置和UV光解式废气净化装置,使有机废气及恶臭气体得到有效降解净化。本文也对两种治理技术的机理进行了探讨。(4)本研究对VOCs治理联用装置进行了应用探究和效果分析,并对影响VOCs降解效率的因素进行了探讨。结果表明,对低温等离子体废气处理装置来说,电参数设置、碳氢化合物作用、固体颗粒杂物都会影响该部分装置的VOCs去除率;而对于UV光解式废气净化装置,设备所处环境温度、相对湿度、光解反应产生臭氧浓度、VOCs在设备中的停留时间也都会影响该部分装置的治理效率。根据第三方专业机构检测报告可得,本设计方案对凹印车间VOCs的去除率达到56.2%,符合山东省印刷行业挥发性有机物排放标准。综上,本研究设计了一套有效治理VOCS的方案,并用于生产实践。实践检测证明,该方案在保证净化去除率的同时,可极大的降低能耗,并可以达到细菌微生物和挥发性污染物同时去除的目的。因此,本方案将在类似挥发性有机废气治理领域中有着广阔的市场应用前景。
赵颖[5]2015年在《DBD低温等离子体处理恶草酮工业废水的研究》文中认为农药工业废水一般具有有机污染物浓度高、色度深、有异味、COD值高、可生化性差等特点,是一种对环境和社会危害很大的工业废水。农药嗯草酮生产过程产生的废水就是典型的难处理工业废水。如何有效治理农药工业废水成为最为突出和严峻的环境治理问题,因此,开发新的处理技术是农药工业可持续发展的内在需求。本文详细调研了国内外农药工业废水的处理技术和研究方法,认为介质阻挡放电(DBD)低温等离子体技术在农药工业废水的处理领域具有较大的研究价值。因此,选择利用DBD低温等离子体技术进行处理噁草酮工业废水的实验研究,开展了以下四个方面的研究工作：①设计DBD低温等离子体废水处理装置,通过考察反应器的气隙间距以及输入功率等对反应器放电特性的影响,优化DBD等离子体反应器的结构参数；②以噁草酮工业废水的主要成分为处理对象,通过考察放电条件(如放电电压、气体通入量等)、废水性质等因素对污染物指标(如COD、TOC、色度、离子浓度和电导率)的影响,并结合低温等离子体对污染物作用的机制,探索低温等离子体降解污染物的主要降解途径和反应机理；③以实际嗯草酮工业废水为处理对象,探索放电条件、废水特性和处理时间对该废水指标(如COD、TOC、色度、离子浓度和电导率)的影响,确定最佳的放电条件和处理效果；④优化放大实验装置,进行处理实验和能效分析,验证本装置的工业放大的可行性。通过上述实验研究与理论分析,获得了如下研究成果：①经多组对比实验验证,在电压约为6 kV、电流约为12 mA、水流速度为15-20L/h、放电气体Ar和O2比例为40 mL/min:40 mL/min的条件下,废水的处理效果较好。相同处理时间,pH在8-10之间时,COD降解率较高,溶液的初始浓度对COD降解率的影响不大。②处理初始浓度为80 mg/L的噁草酮水溶液(甲醇),30 min噁草酮的去除率达到了99%,水COD的降解率约为68.5%,300 min COD降解率达到了96.1%；处理浓度为220 mg/L的2,4-二氯-5硝基苯酚水溶液,15 min 2,4-二氯-5硝基苯酚的去除率达到了100%,180 min COD降解率达到了88.9%。③通过多种表征方法,分析各种污染物的降解产物,结果表明,采用DBD等离子体法降解氮杂环有机物,其降解途径主要有进攻、开环最终矿化。未完全矿化的降解产物主要是各种小分子有机酸类物质,N、Cl元素几乎转化为无机离子进入废水中。④处理嗯草酮实际工业废水,该废水从棕红色、刺激性气味转变为无色无味；COD由28250 mg·L-1降至2883 mg·L-1；BOD5/COD由0.28提高至0.68,废水的可生化性得到了明显的提高,经处理过的废水直接采用生物处理3日,COD由2833mg-L-1降至853 mg·L-1。⑤以噁草酮工业废水作为处理对象,以实际工业废水COD降解的能量利用率G(mg/J)和电能利用率E(mg/J)来进行坝式DBD反应器和同轴DBD反应器的比较。结果表明,前者对废水的处理能力提高为后者的10倍,前者的实际功率消耗是后者的6倍,电能利用率相较后者提高了60%,能量利用率相较后者提高了约55%。本项研究首次利用DBD低温等离子体技术处理噁草酮工业废水；通过对其模拟废水的研究,探索DBD低温等离子体降解相关物质的降解机理：设计的坝式DBD低温等离子体废水处理装置,可以实现等效放大,极有希望将其应用在噁草酮工业废水以及相似的实际工业废水的处理上。
段升霞[6]2018年在《低温等离子体改性纳米材料及其对含铀废水吸附性能研究》文中研究说明铀(VI)不仅是核能工业发展所必须的核燃料,更是废水中放射性污染的主要来源之一。因而,不管是从核能可持续发展角度、生态环境保护以及人类健康方面出发,在放射性U(VI)被排放到环境之前对其进行去除是非常重要的。吸附法因具有低成本、高效、易于操作以及适用性广等优点,成为核素离子分离和富集的最有效方法。新型高效吸附剂的开发和利用关系到吸附法在实际应用中成功与否。改性氨基化材料已成为近年来对溶液中的U(VI)进行分离富集的研究热点。与传统湿化学方法相比,低温等离子体法可以直接将目标官能团修饰在材料表面而不会破坏材料本身结构,几乎所有的固体材料都可以通过等离子体处理来修饰,其具有高效、方便、环境友好、清洁无污染等优点。本论文通过低温等离子体法将氨基官能团改性到常见纳米材料表面,得到如下几种改性的复合材料,并通过一步合成法,室温下成功制备了一种新型2D MOFs纳米片。通过批量静态实验,研究了等离子体改性材料以及2D MOFs纳米片对废水中U(VI)的去除性能,同时,利用微观分析技术深入探究了 U(VI)在所得复合材料上的吸附机理:(1)低温等离子体法改性碳材料以廉价碳材料(石墨(FG)以及碳纳米管(MWCNTs))为基底物质,磷酸乙醇胺(O-PEA)为氨基(-NH2)官能团来源,通过低温等离子体方法对其表面进行官能团修饰,考察等离子体处理时间以及水溶液环境如pH值、离子强度、温度、时间等对所合成材料吸U(VI)性能的影响。结果表明,改性后的样品对U(VI)的吸附性能大大提高,并且,随着等离子体处理时间的增加,样品对U(VI)的吸附性能也随之提高。此外,U(VI)在改性碳材料上的吸附受溶液pH值影响显著,与离子强度关系不大。根据线性相关系数R2值,准二级动力学模型和Langmuir吸附等温线模型对U(VI)在两种改性碳材料上的吸附拟合结果较好。根据Langmuir模型拟合结果,U(VI)在改性FG和MWCNTs上的最大吸附容量(Qmax)分别为140.68 mg·g-1和80.4 mg·g-1。与同类型碳材料相比,改性碳材料对U(VI)的吸附容量相对处于优势位置。此外,U(VI)在改性FG上的吸附为吸热反应,而在改性MWCNTs上的吸附为放热反应。改性碳材料对U(Ⅵ)快速高效的吸附性能表明低温等离子体在改性纳米材料并有效用于U(Ⅵ)的吸附处理方面有着很好的应用前景。(2)低温等离子体法改性Fe304纳米粒子虽然改性后的两种碳材料,其对U(Ⅵ)的吸附性能得到明显提升,然而需要通过离心分离方法将其水体中分离出来,操作复杂。为此,我们通过溶剂热法合成了磁性Fe3O4纳米颗粒,并以此为基底材料,同样以O-PEA为-NH2官能团来源,考察低温等离子体处理时间,对反应物结构、行貌以及U(Ⅵ)吸附性能的影响。此外,我们还考察了水溶液环境对所合成材料去除U(Ⅵ)的影响因素。结果表明,延长等离子体处理的时间,样品团聚越明显,且样品对U(Ⅵ)的吸附性能也随之提高。此外,U(Ⅵ)在改性碳材料上的吸附受溶液pH值影响显著,与离子强度关系不大。同样地,U(Ⅵ)在改性Fe3O4材料上的吸附也符合准二级动力学模型和Langmuir等温线模型。在pH = 6.0 ±0.1和T = 333 K时,改性样品对U(Ⅵ)的最大吸附量为228.17 mg·g-1,这比其他磁性材料吸附U(Ⅵ)的最大值要高,再次表明等离子体方法在改性材料以及提高材料吸附性能方面具有巨大的应用潜能。此外,根据XPS分析,在吸附过程中U(Ⅵ)可以与Fe3O4表面的-OH、-NH2和磷酸官能团的发生表面络合反应,此即为U(Ⅵ)在改性Fe3O4表面的去除机理。由于绿色环保的改性方法,快速高效的吸附性能,以及简单快捷的磁分离方法,使得改性Fe3O4纳米粒子在实际水体中吸附处理U(Ⅵ)方面具有广阔的应用前景。(3)一步法合成2DMOFs纳米片虽然改性后的碳材料以及磁性Fe3O4对U(Ⅵ)的吸附性能都有显著提升,然而其吸附容量与同类吸附材料相比,仍处于中间位置。因此探索新的材料,并有效用于水体中U(Ⅵ)的吸附处理,从处理材料的角度进行探索研究是可能的一种新方法。因此,本论文还通过一步合成法,在室温下成功制备了一种新型2D MOFs纳米片。而且,用此种合成方法可以实现2D MOFs纳米片的宏量合成。研究了甲醇/水(MeOH/H2O)的溶剂组成条件对反应物结构、行貌以及U(Ⅵ)吸附性能的影响。结果表明,随着MeOH/H2O体积比降低,产物尺寸逐渐增加。此外,所得2D MOFs材料对U(Ⅵ)显示了优异的吸附性能。吸附等温线符合Langmuir吸附模型,并且在pH = 6.0 ± 0.1和T = 293 K时,样品对U(Ⅵ)的最大吸附量可达591.79 mg·g-1。这与其他MOFs材料相比,其对U(Ⅵ)吸附性能是比较优异的,且合成方法简单,绿色环保,再次表明该MOFs材料在吸附U(Ⅵ)方面具有巨大的应用潜能。同样地,根据XPS分析,在吸附过程中U(Ⅵ)可与MOFs材料表面-OH和C-N的发生表面络合反应,此即为U(Ⅵ)在MOFs材料表面的去除机理。
张潇宇[7]2008年在《利用低温等离子体去除柴油机尾气中颗粒物质的研究》文中研究指明柴油机凭借良好的动力性,经济性与耐久性,广泛地应用于交通运输及工程机械等领域。尤其是在20世纪70年代世界能源危机以后,车用柴油机更加受到人们的重视,城市公共汽车,大型客车和载重车基本上都采用了柴油机,但其尾气排放中存在大量有害物质,已成为机动车密集城市和船舶流量大的区域的主要污染源,导致人类各种疾病的发生和生态环境的破坏。与汽油车相比,柴油车的一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)排放量很低,一般只有汽油机的几十分之一;氮氧化物排放量与汽车属同一数量级;突出的污染物是颗粒物质(PM),其排放量约为汽油机的30～80倍,而颗粒物质又是强致癌物苯并芘、硝基稠环芳烃的载体,危害极大。因此对柴油车净化的主攻方向是降低颗粒物质和NOx的排放量。近几年来,柴油机排放的尾气对环境的污染越来越严重,仅仅靠改进燃烧系统已经很难达到日益严格的排放标准了。对于柴油机尾气后处理,更加有效、经济的处理技术的研究开发迫在眉睫,尤其是对于柴油机尾气中的炭粒的去除显得尤为紧迫。虽然目前陶瓷过滤器对于柴油机尾气中炭粒的去除率很高,但是过滤器的低温再生仍然是亟待解决的问题,尤其是在车辆启动、制动过程中。现阶段柴油机颗粒过滤器的再生是采用间接或者远距离产生并输送低温等离子体的方法。被低温等离子体作用的空气被输送到柴油机尾气当中,NO被氧化成NO2。产生的NO2和等离子中的活性物质使炭粒低温氧化燃烧。本文主要研究利用低温等离子体降低柴油机尾气中颗粒物质(PM)排放的技术。柴油机排出的废气通过等离子体后,在直接和间接的作用下,将炭粒(颗粒物质的主要成分)氧化成CO2,从而降低排气中颗粒物质对环境的污染;同时分析了低温等离子体对炭粒的作用机理,用实验验证了去除效果,另外还简单阐述了利用低温等离子体去除柴油机尾气中NOx的情况。
张家良[8]2002年在《低温等离子体发射光谱学研究》文中研究表明本文概述了双原子分子光谱理论，指出了双原子分子光谱对等离子体光谱诊断学的重要性，总结了应用双原子分子发射光谱和原子发射光谱进行等离子体诊断的原理和实现方法，给出了几个常用的双原子分子的光谱数据。强调光谱分析方法的重要性的同时，对双原子分子光谱精细结构的理论进行了研究，进一步阐述了双原子分子电子能级∧双重分裂的物理实质，建立了不仅适用于双原子分子而且适用于多原子线型分子∧双重分裂理论，推广了双原子分子精细光谱结构理论的适用范围，使得一个精细光谱理论中的代数学问题得到了澄清。 等离子体发射光谱的空间分辨分析是等离子体光谱学诊断的关键技术。本文提出了一种利用光纤和透镜实现空间分辨发射光谱测量的方案，分析了这种方案进行空间分辨的原理，得到了空间分辨的条件和精度。借助于透镜的会聚可以较好地实现空间分辨测量。与阿贝变换原理获得空间分辨光谱的方法相比，此方法简便有效、适用性强、应用范围广，是针对光学薄体系实现空间分辨光谱测量的有效方法。 针对几种常用放电体系的低温等离子体，进行了发射光谱研究。包括直流辉光放电、射频辉光放电等离子体的放电动力学研究；针对直流辉光放电和射频辉光放电的对比，进行了发射光谱动力学的碰撞辐射模型数值模拟，得到了一些有关射频辉光放电过程的有用信息，如射频辉光正柱区的电场比直流辉光区的电场强。利用N_2辉光放电中N_2~+的发射光谱研究了放电空间的温度分布的变化规律，发现了直流放电的一些重要特性，如阻碍辉光与正常辉光的光谱差别。研究了磁控溅射沉积CN_x膜过程中CN自由基的形成机制，认为在低温等离子体溅射体系中CN是在溅射靶表面形成的，不同于激光烧蚀等离子体中CN的形成。测量了交流电晕放电CH_4等离子体中CH自由基的转动分辨光谱，得到了等离子体发射光谱条件下获得的转动分辨较好的CH自由基发射光谱结果之一，可用于验证CH自由基的光谱常数和获得CH的生成温度等。 本文提出了一种不同于光谱模拟的光谱拟合数值计算方法，并且针对这种算法编写了数种计算程序，根据测得的N_2~+第一负带和CN基团的发射光谱进行了N_2~+转动温度和等离子体磁控溅射形成的CN基团的生成温度的拟合和模拟计算，验证了针对低温等 摘 要离子体溅射体系本文提出的CN形成过程的化学热力学模型． 本文在阐述等离于体静电诊断方法的基本理论的基础上提出一种原理较简单、但设计细致且需要详细理论分析计算为基础的负离子探针方法。指出了此种探针设计的基本原则和必须加以细致处理的几个关键问题，给出了相应理论分析的基本过程和结果。同时也指出了这种负离子探针的局限性，即与其它静电探针一样有其使用范围，但是针对负离子是一种切实可行的静电诊断方法。分析了高气压低温等离子体的静电探针理论的电容模型，阐述了存在磁场的低温等离子体的静电探针理论的管道模型。 本文附录中介绍了计算过程中所用到的计算程序，包括编写的 N。”和 CN自由基发射光谱的拟合和模拟程序。 本文主要结果：（）提出了一个原理简单、但须精心设计的负离子静电探针方案． （2）推广了双原子分子光谱理论中电子能级八分裂的理论，使之不仅适用于双原子分子而且适用于线性多原子分子。同时澄清了八分裂的系统算法中的一个代数学问题，证实了线性分子角动量与非线性分子角动量的代数学性质明显不同，线性分子角动量不能构成上升、下降算符。（）提出了一种利用光纤和透镜实现空间分辨转动光谱测量的实验方案，并且己用于许多场合等离于体发射光谱的空间分辨测量。（4）提出了一种针对良好转动分辨的转动光谱带的光谱拟合算法，并实现了相应程序应用于N／第一负带进行转动温度拟合分析。（5）利用电晕放电方式实现了较高气压CH＃放电中CH自由基转动分辨光谱的测量。（6）提出了磁控溅射沉积 CNx膜过程中 CN自由基形成的化学热力学模型，并根据CN的发射光谱测量的转动温度结果进行了验证分析。 创新之处：（1）提出了双原子分子转动分辨发射光谱的拟合方法，并利用拟合方法进行了氮气直流辉光放电产生的第一负带转动分辨光谱和磁控溅射沉积CNx膜过程中CN基团的振动带的转动线型拟合，获得了相应的转动温度。此拟合方法不但适用于玻尔兹曼分布的分析，也适用于非玻尔兹曼分布的分析。（2）提出了一种利用光纤和透镜实现空间分辨光谱测量的实验方案，并应用于CN自由基发射光谱的空间分辨测量，证实了低温等离子体溅射体系中关于CN自由基形成的化学热力学机理。
张芝涛[9]2003年在《大气压窄间隙DBD等离子体源与应用基础研究》文中认为一些研究者预言，在科学技术领域，紧跟着“纳米热”的将是“等离子体热”。这里的等离子体主要指低温等离子体，而“热”就热在低温等离子体的工业应用上。介质阻挡放电(Dielectric Barrier Discharge，DBD)是一种能够在大气压条件下获得非平衡等离子体的有效手段，能够在等离子体化学工程、材料表面改性、纳米材料制取、环境保护等方面获得广泛应用，近年来已成为低温等离子体学科的研究热点之一。 由于传统的DBD在气体电离方法方面存在许多问题，致使大气压条件下放电空间内气体的电离度很低，无法满足非平衡等离子体化学工程的需要。为了提高放电空间内气体的电离度，解决大气压条件下难以实现大空间强电离放电的难题，本文结合国家自然科学基金资助项目“超强电场放电离解气体分子及应用研究”(项目编号：69871002)，针对影响DBD放电性能的关键因素，提出了利用窄间隙DBD实现大气压条件下强电离放电的方法，并对其放电特性、所用电介质材料性能、诊断方法及应用进行了研究。通过本文的研究，不但弄清了大气压窄间隙DBD等离子体形成与演变机理，而且也解决了大气压窄间隙DBD等离子体源研制与应用过程中存在的许多技术难题。 理论推导与实验结果表明，利用q-v图形法不仅可以测量DBD等离子体的放电功率，而且可以诊断DBD等离子体的其它放电参量。经过改进的高压电桥法能有效地排除放电间隙等效电容的影响，使它成为另一种能够准确、方便测量DBD等离子体放电功率的方法。 采用窄间隙薄电介质层结构代替传统DBD的宽间隙结构；采用高频高压激励电源代替传统的50Hz工频高压激励电源；采用含量高于95％的氧化铝瓷代替普通的硼硅酸盐玻璃，大幅度地提高了放电间隙电场强度与电离区占空比，实现了大气压条件下的强电离放电。其放电间隙等效折合电场强度达到了200×10~(-17)V·cm~2以上，平均电子能量达到了10～16eV，电子密度达到了10×10~(23)／m~3以上，注入功率密度最大可以达到2.5W／cm~2，远高于传统的DBD装置。 对大气压窄间隙DBD等离子体一维形貌演变过程的研究结果显示，电介质层是影响DBD等离子体形貌演变的关键因素。同时也证实在大气压条件下利用以氮气或空气为电离介质的DBD观察到的所谓“辉光放电”并不是真正的辉光放电，而只是貌似辉光的准连续放电，是微放电集体效应的结果。 利用AFM、XPS、AES等方法对Al_2O_3电介质材料性能的研究结果表明，以含量高于95％的氧化铝瓷替代普通的硼硅酸盐玻璃大大地提高了电介质层材料的
郝宇翀[10]2010年在《大气压辉光放电等离子体生成装置的研究》文中指出大气压辉光放电等离子体技术应用前景非常广泛。本研究旨在通过研究大气压辉光放电的放电特性,得出在大气压下产生稳定辉光放电的方法,为实现大气压空气环境中的辉光放电提供一些理论依据。为了实现大气压下的辉光放电,笔者改进并制作了基于MOSFET半桥逆变的高频高压电源,并利用本研究研制的两种电极形式—单管射流电极和阵列式射流电极的等离子体发生器及实验室拥有的平板电极,进行了放电实验并对其放电特性进行了研究。在单管射流电极和阵列式射流电极的放电实验中,从电压、流速等方面讨论了两种等离子体发生器的放电特性。笔者在此实验中也成功实现了大气压氩气环境下的辉光放电,并总结出一些基础性规律。在平板电极放电实验中,先讨论了放电间隙、不同介质阻挡材料、电源频率及单、双介质阻挡对放电特性的影响。并以此为依据确定了平板电极放电实验的条件,在此基础上成功实现了放电间隙为2mm的大气压下空气环境中的辉光放电,以及放电间隙为3mm、0.5个大气压空气环境中的辉光放电,为实现笔者目标提供了前进的基础。
参考文献：
[1]. 低温等离子体应用中的几个理论问题[D]. 孙爱萍. 核工业西南物理研究院. 2000
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