【摘 要】
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大气压介质阻挡放电（DBD）是产生冷等离子体的常见手段,在一定的参数范围内,放电稳定且均匀,具有较好的工业应用前景。然而,大气压DBD放电样貌对外施参数变化十分敏感,也易于出现放电不均匀现象,这不利于在放电均匀性要求较高的工业领域应用,而目前人们对于放电均匀性转化和运行机制的认识还十分有限。为进一步理解放电均匀性转化及演变机制,本文采用流体模型并结合实验对正弦和窄脉冲电源驱动下的放电均匀性展开研究
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大气压介质阻挡放电（DBD）是产生冷等离子体的常见手段,在一定的参数范围内,放电稳定且均匀,具有较好的工业应用前景。然而,大气压DBD放电样貌对外施参数变化十分敏感,也易于出现放电不均匀现象,这不利于在放电均匀性要求较高的工业领域应用,而目前人们对于放电均匀性转化和运行机制的认识还十分有限。为进一步理解放电均匀性转化及演变机制,本文采用流体模型并结合实验对正弦和窄脉冲电源驱动下的放电均匀性展开研究,主要内容包括:（1）当放电在正弦电压驱动下,采用二维轴对称流体模型研究间隙宽度（dg）增大对大气压氦气平行平板型DBD放电径向均匀性的影响。通过分析电子密度,离子密度,电场强度,表面电荷,径向电场等物理量变化情况来研究dg对放电均匀性转变和演化趋势的影响,并探索物理机制;（2）当放电在窄脉冲电压驱动下,采用一维流体模型研究大气压氦气平行平板型DBD中电流多脉冲模式导致的电子密度轴向空间分层现象及产生机制;采用二维轴对称流体模型研究随外施电压幅值(Vam)改变对准均匀放电模式中径向空间的影响及演变机制;进行窄脉冲电压驱动下的放电实验来研究电流多脉冲现象和Vam改变对径向放电特性的影响。通过以上研究,本文得出了大气压氦气平行平板型DBD中的几点认识,主要包括:在正弦电源驱动下,随着dg增大,放电由准均匀放电演变为柱状放电,最终演变为准均匀放电,放电均匀性转变及演化因素主要包括电子级联、表面电荷、电子回流和径向电场;当放电在窄脉冲电源驱动下,电流多脉冲现象导致轴向空间出现电子密度分层,这与阴极位降区电场强度不断增大密切相关,而当Vam增加时,准均匀放电下径向放电面积增大,这与径向边缘区域空间电场增强和畸变有关。
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