第35卷，第10期 2015年10月
光谱学与光谱分析 Spectroscopy and Spectral Analysis
Vol.35,No. 10 -pp2708-2711
October,2015
介质阻挡放电中不同厚度气隙内微放电通道的光谱特性研究
高烨楠，董丽芳*，刘莹
河北大学物理科学与技术学院，河北保定071002
摘要采用发射光谱法，研究了具有三层介质的介质阻挡放电中不同厚度气隙内微放电通道的等离子体参量的变化规律。与在传统的具有双层介质的介质阻挡放电系统中所产生的微放电通道不同，三层介质系统内微放电通道在光谱特性方面展现了完全不同的性质以及变化规律。实验发现，微放电通道在不同的放电气隙中具有不同的发光强度。利用氮分子第二正带系（C一→B“Ⅱ)的发射谱线以及对氨分子离子 391.4nm谱线强度与氮分子394.1nm谱线强度之比的考察，实验进一步测量了氮分子（C"Ⅱ)的振动温度以及电子平均能量分别随氟气含量以及在不同电压下的变化规律。结果表明，当外加电压一定时，厚气隙内形成的微放电丝在分子振动温度以及电子平均能量上均低于薄气微放电丝。并且它们都随者氟气含量的增加而降低。随着电压的逐步升高，厚气隙内的微放电丝在以上两种参量上均基本保持不变，而薄气隙内微放电丝则出现较为明显的升高。这表明具有三层介质的介质阻挡放电中薄气隙较厚气隙对电压更为敏感且在相同电压浮动内电场变化范围更大，
关键词介质阻挡放电；分子振动温度；电子平均能量
中图分类号：0461.2；0433.4
引言
文献标识码：A
介质阻挡放电（简称DBD)是一种典型的非平衡态交流气体放电1.2]。其装置简单、操作便捷且具有较低的成本，因而在众多工业领域例如臭氧合成、污染物控制、以及等离子体显示器等均得到了广泛的应用。其装置的核心部分主要由两个平行板电极组成，并且至少一个覆盖者电介质层。当外加电压达到气体击穿阅值时，两电极间气体雪崩电离进而形成放电等离子体。多种实验参量包括放电气隙厚度，气压，混合气体含量，电压等对介质阻挡放电的放电特性具有重要影响3-」。因此，对它们的研究已日益得到大家的关注。众所周知，在众多实验参量中，气隙厚度是影响放电特性的个重要因系。然而，由于受到实验装置的限制，关于气隙厚度影响放电特性的研究鲜少被报道。本实验小组利用具有三层介质的介质阻挡放电装置对处于串联关系的不同厚度放电区域内形成的微放电通道的分子振动温度以及电子平均能量进行了对比研究。本工作对深入研究同一系统中不同放电气中微放电通道的放电性能及其在工业领域的应用具有重
收稿日期：2014-10-29，修订日期：2015-02-12
DOI: 10. 3964/j. issn. 1000-0593 (2015)10-2708-04 要意义。
1实验部分
图1为介质阻挡放电实验装置核心部分示意图。如图所示，本实验采用两个规格相同的圆柱形容器作为水电极，其直径均为70mm并以平行玻璃板密封，水电极通过内置金属环与高压交流电源相连，电源电压通过高压探头（Tek tronixP6015A1000X）探测并与示波器（TektronixDPO 4054连接进行数据采集。两水电极相对平行放置，其间放入薄厚不同且中心镂空的四边形玻璃板作为放电区域，并以 1.2mm石英片间隔以形成左右两侧不同厚度放电区域。整个水电极放置于一个气压可调的柱状密闭室内。本实验使用数码照相机（NkonD7O00)分别从反应室两侧对其进行拍摄微放电丝发出的光经由透镜汇聚成像，并通过光纤探头导入光谱仪（ACTONSP-2758，CCD：1340X400pixels，光栅： 300，800，2400线·mm-1，分辨率0.005nm）进行数据采集和分析。
基金项目：国家自然科学基金项目(11175054和11375051)和河北省教育厅重点项目(LJRC011)资助作者简介：高烨椭，女，1988年生，河北大学物理科学与技术学院在读硕士研究生
e-mail : donglfhbu@ 163, com
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