氩氧大气压中DBD放电特性研究.docVIP

2014届毕业设计(论文) 设计(论文)题目：氩氧大气压中DBD放电特性研究 所在学院： 自动化及其电气工程学院 专 业： 电气工程及其自动化 班 级： 电气1002 学生姓名： 刘 洋 指导教师： 方 志 起讫日期： 2013年11月至2014年06月 2014 年 6 月 9 日 氩氧中大气压DBD放电特性研究 摘 要 大气压介质阻挡放电能够在常温常压下产生大面积、高能量密度的低温等离子体，因此在材料表面改性、杀菌消毒及环境保护等工业领域具有广阔的应用前景。目前，国内外对于纯气体大气压介质阻挡放电的研究已取得了一定的成果，但对的研究还不完善，大量的理论实验研究DBD放电过程及其形成机理的基础上，以氩气、氧气作为工作气体，分析了外加电压和氩氧混合气体中氧气浓度对氩氧大气压DBD放电特性的影响，并依照其变化规律，得到了在本实验装置和实验方法的条件下，产生OH活性粒子最佳的条件。 研究表明：在纯Ar和Ar/O2两种气体环境中，大气压等离子体DBD具有相同的放电模式。相同含氧量的混合气体中，放电参量和等离子体参数都是随着电压幅值的增加而增加的，但各阶段的增长幅度不同。随外加电压幅值的增加，电流脉冲的个数和最大电流脉冲的幅值也会增加，同时由于电子碰撞频率提高，电子密度增加，导致发光强度増强。由于氧气都是电负性气体，吸附了部分高能电子和激发态粒子，使得放电参量和等离子体参数都有不同程度的减小。其中，以纯Ar中的放电功率和传输电荷为最高，且随着活性气体含量的增加，两者随之减小。在逐渐增大电压过程中，当电压为5kV时，放电最为稳定，放电电流最大，所以选择5kV作为最优外加电压。随着氧气浓度的增大，当氧气浓度达到0.15%时，OH发射强度达到最大，此时活性基含量最高，能量最大。 关键词：氩氧中大气压下介质阻挡放电 等离子体 影响因素 电气特性 发光特性 光谱特性 Discharge characteristics of Ar/O2 DBD at the atmospheric pressure Abstract Dielectric barrier discharge at the atmospheric pressure can produce a large quantity of high energy density and low temperature non-equilibrium plasma in large areas. So far, this kind of discharge is wildly used as ozone producers and environmental protection fields and so on. At present, the research of pure gases has made certain achievements, however the study of the mixed gas is still not perfect, especially the study of adding the reactive gas(such as O2 and H2O and so on). So it requires a lot of experimental and theoretical study of the discharge characteristics, so as to obtain high activity plasma and meet the needs of industrial production. In this paper, we design an experimental apparatus and measurement systems to produce active plasma at the atmospheric pressure. By the use of voltage and current waveforms, Lissajous graphics, emission characteristics and spectral characteristics, we study DBD discharge cha