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文檔簡介

1、主要有三種:功率表法,電壓電流積分法和李薩如圖形法1)功率表法:一般接在升壓變壓器的低電壓側,測量結果包括了變壓器的損耗,而且靈敏度不夠,不能反應電流的脈沖特征。 雖然又很多缺點,但實現簡單,因此仍是目前臭氧發生器領域功率測試的國家標準方法。2)電壓電流積分法:這種方法似乎沒有什么問題,但是因為絲狀放電中有大量的電流窄脈沖, 測量準確度受到影響。 同時, 該方法測量結果包括了介質電容和氣隙電容上的無功功率,很難從測量結果中剔除。3) 李薩如圖形法: 這種方法上世紀70 年代才有人采用, 因為引入了測量電容將電流脈沖平滑化,所以一般說來準確度要高一些,同時測量結果中不包括介質電容的影響。雖然如此

2、,該方法也很有局限, ( 最大的局限就是一般只能應用到交流電壓下的介質阻擋放電) 介質阻擋放電就是交流電 。對于準確測量介質阻擋放電的功率,尤其是有功功率,目前尚無比較完美的方法。輝光放電向絲狀放電轉化的原因一般情況下,介質阻擋輝光放電都是不能穩定的,經過一段時間后會轉化為絲狀放電。輝光放電是一種很均勻的放電形式, 但是一些干擾因素會影響局部區域的均勻性, 從而觸發輝光放電向絲狀放電轉化。 這些干擾因素包括: 氣體發熱、 等離子化學反應、 電極表面效應、放電區域邊緣處放電不均等。電子在介質表面擴展是導致向絲狀放電轉化的直接原因。 假設某位置受到干擾導致放電不均,這必將引起該位置所對應的介質表面

3、電荷沉積不均(假設沉積得多一些),于是, 下半個周期該位置處就會提前放電 。由于電子在介質表面的擴展,該位置周圍氣隙上的電壓會隨著該位置提前放電而迅速降低, 這就抑制了該位置周圍區域的放電, 這種作用 (促進該位置處的放電、抑制其周圍的放電)是一種正反饋過程,最終轉化為絲狀放電。湯遜放電理論與流注放電理論簡介(翻譯自B.Elliason 的綜述文章)間隙擊穿的機理有兩種, 一種是湯遜理論, 另一種是流注理論。 二者適用范圍不同,一般nd較小時,氣體擊穿是湯遜放電;nd較大就是流注放電。湯遜放電中, 氣體間隙擊穿只能產生很少的空間電荷, 雪崩和陰極二次電子發射形成反饋 (二次電子發射主要由離子和

4、紫外光子碰撞陰極引起) , 維持放電。 陰極材料對放電過程影響很大, 材料表面逸出功越小, 二次電子發射就越容大氣壓下的氣體放電大多是流注放電。 在流注放電情況下, 第一次雪崩擊穿過程中就會產生大量的空間電荷, 這 些空間電荷在傳播路徑上數量指數增長,它們形成的本征電場 (自感應電場) 會在雪崩頭部與外施電場疊加, 從而加強了雪崩頭部與陽極間的電場強度。流注放電的 擊穿機理有兩種:1)正流注。由于很高的局部本征場作用,雪崩尾部的高能電子被加速,它們會快速離開 (逸散電子) 并引導放電通道向陽極發展。 這些由逸散電子所產生的放電通 道會導致流注以很快的速度傳播,遠遠快于只考慮電子漂移速度的情況。

5、一旦空間電荷到達陽極, 由空間電荷形成的電場就會發生反轉, 進而形成高強度的電場波向 陰極傳播,電離路徑上的原子和分子,仿佛一個向陰極擴展的電子波。 這樣在空間電荷通過間隙后, 一個導電通道就形成了。 中等間隙距離下容易導致這樣的正流注放電。2)負流注。雪崩發展過程中,一些激發的原子和分子會發射出紫外的光子,這些光子會產生兩方面作用: 一是碰撞陰極表面產生二次電子發射, 增強雪崩的強度, 促進放電通道的形成;二是導致雪崩頭部與電極之間原子和分子的電離。Garllimberti 把電離產生的電子稱為種子電子,這些種子電子會導致新的次雪崩, 次雪崩與主雪崩的結合會加速放電向陰極的擴展。 這一過程反

6、復進行, 間接導致了空間電荷向陰極傳播, 形成負流注。 這一理論用于解釋負極性電暈放電中的流 注傳播比較有效。微放電對臭氧發生器性能的影響介質阻擋放電最初用途就是生成臭氧, 這方面的工業化應用已經有100 多年歷史了, 盡管如此,臭氧生成效率迄今仍然不夠高。介質阻擋放電中一般都是微放電形式,所謂微放電,就是大量的細微快脈沖放電, 其產生位置具有隨機性,放電時間為 10ns 量級,整體看來是均勻而散漫的放電,類似輝光放電。微放電的特性對臭氧發生器性能影響最為直接,而目前國外相關研究人員也正在從微放電入手,研究如何提高臭氧發生器的性能。概括的講,微放電對臭氧生成主要有三方面影響:氧氣的分解效率決定

7、于放電間隙的 約化電場強度和 電子攜帶的能量比率 。電子攜帶的能量比例越高效率越高,因為重粒子攜帶的能量都損失掉了。氧原子結合成臭氧的效率取決于于微放電通道中 氧原子的濃度 ,氧原子濃度太高會促進O+O+M=O2+M O+O3=2O的個反應,從而降低O3生成效率。臭氧的合成與分解是氣隙溫度 的函數,而溫度很大程度上取決于間隙中放電的平均能量密度。所以, 為了從微放電入手提高臭氧生成效率, 上面紅色部分必需綜合的加以考量。低溫等離子體的應用現狀(隨意總結,不全)低溫等離子體應用在材料處理、 食品和醫療器械消毒、 空氣凈化和廢水處理、 臭氧合成、飛機隱形、紫外光源和激光器、等離子平板顯示器、生物改

8、性等多個方面, 其中尤以材料處理最受人關注。 在國外, 芯片晶元的制造一般有兩種方式,一是激光刻蝕,二是等離子刻蝕,而且后者更加受到研究人員的關注。在國內,塑料汽車 零件等也往往是通過低溫等離子制造的。低溫等離子材料處理技術已經成為當今制造業一項重要的高端技術,而且具有廣闊的發展前景。前天晚上南京 corona 實驗室的萬工給我打電話,也談到低溫等離子應用現狀和發展前景。前景就不說了,相當樂觀。目前國內現狀,以南京蘇曼公司為例,其盈利主要來源三方面: 1)以汽車制造為主的材料處理;2)大型工礦企業廢氣廢水處理; 3)航天器和潛艇等室內空氣凈化。雖然只是一個公司的應用現狀,但我 認為具有窺一斑知

9、全貌的效果。低溫等離子體領域一些專業名詞翻譯3streak photograph weighting function solid angleBNCdiffusion coefficient influence matrix fixed grid points moving grid system charge carrier dark space creep discharge photo effect relaxation time reaction kinetics elastic loss runaway electron termnormal component tangential

10、 component Gedanken experiment electronic excitation microwave oven binary collisionEEDFmassactivation energy reactantviz.discharge poisoning SOSdew point條紋照片,也叫紋影攝影權重函數立體角香蕉頭(接頭的一種形式)擴散系數影響線矩陣固定網格結構移動網格系統載流子,載荷暗區爬電,creep distance(爬品巨)光電效應弛豫時間反應動力學彈性損失逸散電子項,方程中的一項法向分量切向分量想象實驗電子激發微波爐二體碰撞電子能量分布函數質量活化能

11、反應物即,也就是放電中毒半導體開關露點AFMturing pattern aspect ratio focal length point charge unit vector flue gas pinch-effect Bipolar diffusion effect static potential electrostatic potential theromoionic field emission permittivityCartesian geometry equipotential contourHermstein glowaxial component SORinterpolati

12、onpartial differential equation substantial increase constitutive relations finite difference in series with weighted average derivativedependent variable Eulercontribution difference scheme upper rowmomentum conservation Navier-Stokes equation harmonic expansion look-up table blast waveconcluding remarks radial direction mass density heat capacity ideal gas原子力顯微鏡 圖靈斑圖縱橫比 焦距 點電荷 單位向量 廢氣、煙氣 箍縮效應 雙極擴散效應 靜息電位 靜電勢 熱致電場發射 介電

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