第35卷，第1期 2015年1月
光谱学与光谱分析 Spectroscopy and Spectral Analysis
Vol.35,No.1-pp56-59
January,2015
介质阻挡放电中单个新型放电丝放电特征和光谱测量
赵龙虎，潘宇扬2*，董丽芳1*，高烨楠，王永杰
1.河北大学物理科学与技术学院，河北保定071002 2.河北大学质量技术监督学院，河北保定071002
摘要在放电间隙较大（d=3.8mm)的介质阻挡放电（DBD)中，通过减小放电区域（S=1cmX1cm），首次观察到了单个新型放电丝。与其他实验小组所观察到的单个放电丝相比，该单个新型放电丝由体放电（VD)和措面放电（SD二部分构成，其放电稳定性和持续性极好。利用高速照相机和光谱仪，研究广单个新型放电丝在外加电压半周期单次放电中的放电特征和单个新型放电丝侧面放电柱不同位置的等离子体状态。在高速照相机不同曝光时间条件下拍摄得到了单个新型放电丝端面和侧面放电的瞬时照片，并对其外加电压半周期单次放电的放电特征与辉光放电进行了对比。利用发射光谱法，采集了单个新型放电丝侧面放电柱不同位置的氟原子763.26nm(2P-→1S)和772.13nm（2P-→1S:）发射谱线，并通过两条谱线强度比法，估算出了相应的电子激发温度。实验结果得出：单个新型放电丝由体放电和沿面放电构成，且沿面放电在体放电四周呈枝状扩散；单个新型放电丝在外加电压半周期单次放电中与辉光放电特征相似，且在阴极呈现出浦斗状放电：金原子谱线强度及其相应的电子激发温度从极板两端到中间均呈减小的变化趋势，
表明单个新型放电丝侧面放电柱不同位置的等离子体状态不同。关键词介质阻挡放电；体放电；沿面放电；电子激发温度
中图分类号：0461.2；0433.4
引言
文献标识码：A
近年来，介质阻挡放电（1.2）（dielectricbarrierdischarge， DBD)以其装置简单、成本低及操作便捷等特点，引起了国内外各界浓厚的研究兴趣，并在生物医疗、臭氧合成、表面改性、灭菌消毒、大面积显示、污染物控制、材料处理、紫外光源和飞行器隐身等工业领域3-12得到了广泛应用。
依据放电气体压强p和放电气隙间距d的乘积pd值的大小，放电呈现不同的模式。当放电气体压强比较高（几百 Torr直至1个大气压），放电气隙间距为几个毫米时，也就是高pd值时，就会出现流光放电。放电是由大量的微放电组成，这些微放电持续时间短，且在空间上随机分布。由于壁电荷的记忆效应，微放电反复发生在空间某一位置，肉眼在端面看来似乎一个稳定的微放电通道，即放电丝。Merba-hi等3]利用针状电极在Ar气中获得了稳定的单个放电丝，并采用高速照相机指摄广微放电通道的发光过程。KozloV
收稿日期：2013-12-25，修订日期：2014-03-19
DOI: 10. 3964/j. issn. 1000-0593 (2015)01-0056-04
等利用半球型电极，在空气中得到了稳定的微放电通道，并且通过单光子计数方法研究了放电通道内的光谱时空分布。董丽芳等1通过清洗放电方法，在平行平板介质阻挡空气放电中得到了单个稳定的微放电通道，并测量了从瞬时阳极到瞬时阴极单个放电丝的发光强度和振动激发温度的空间分布。本实验小组在放电间隙较大（d=3.8mm)和放电区域较小（S=1cmX1cm)的实验条件下，得到单个新型放电丝，其结构由体放电（VD）和沿面放电(SD)构成。单个新型放电丝的放电稳定性和持续性极好，在实验测量时间内放电不会使水电极温度升高，且放电现象不会发生变化，因此在实验测量过程中持续放电不会对等离子体状态造成影响。该单个新型放电丝不仅与以往的单个放电丝结构不同，且其放电特性和空间谱线测量至今未见报道。
为此，通过缩小放电区域，在一定的实验条件下得到了由VD和SD构成的单个新型放电丝。利用高速照相机，拍摄得到了单个新型放电丝端面和侧面放电的瞬时照片。利用光谱仪，采集广单个新型放电丝侧面空间不司位置的氟原子
基金项目：国家自然科学基金项目(11175054），博士点基金项目（20101301110001），河北省科技厅重点项目（11967135D)和河北省教育厅项
目(LJRC011)资助
作者简介：赵龙虎，1985年生，河北大学物理科学与技术学院硕士研究生
*通讯联系人e-mail：donglfhbu@163.com
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