常压脉冲调制射频介质阻挡辉光技术研究

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近年来,常压辉光放电由于其可行性和低廉成本,并且在没有真空系统的常压下进行试验,从而在表面改性、材料合成和生物杀毒等领域内具有广泛的潜在应用,引起了人们的极大关注。对常压射频辉光放电中的射频频率施加调制脉冲以后,可以控制放电的产生和维持时间,控制等离子体中热积累效应,除了可以降低常压射频辉光放电中等离子体温度;同时也可以改善由于热效应导致的放电不稳定性。本文将要对常压脉冲调制射频介质阻挡辉光放电技术进行研究。内容具体如下:   1.实验中采用一个重复频率为100KHz的脉冲对13.56MHz射频功率进行调制。研究发现,除了在放电起辉和熄灭过程之外,放电和没有脉冲调制的放电具有相类似的特征。通过时间分辨成像和光谱对放电起辉和熄灭阶段的光学特征进行研究。结合放电电流电压特性,通过等离子体图像强度,放电空间分布和特定发射谱线强度的时间演变研究了放电在起辉和熄灭阶段的动力学过程。   2.实验中采用一个重复频率为500KHz、占空比分别为6%和8%的脉冲对15MHz射频功率进行调制。成功获得了将放电脉冲控制在一或两个射频周期内利用放电电流峰,图像强度和在706nm的谱线强度对每个放电脉冲过程中射频周期的数量进行了标定。通过时间分辨成像研究起辉阶段在放电电极极间间隙的时空演变和发射谱线强度的特征。通过短时间脉冲调制获得了将射频放电控制工作在放电起辉阶段,提出了一种新型的高稳定低功耗的常压放电技术。
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