第36卷，第2期 2016年2月
光谱学与光谱分析 Spectroscopy and Spectral Analysis
Vol.36,No.2.pp364-367 February2016
介质阻挡放电中亮暗点超六边形斑图的光谱研究
刘莹，董丽芳，牛雪姣，张超河北大学物理科学与技术学院，河北保定071002
摘要采用双水电极介质阻挡放电装置，在空气和氩气的混合气体中，首次研究了由中心亮点和暗点组成的亮暗点超六边形斑图。通过观紧斑图照片，可以发现暗点位于周围其他三个亮点的质心处，并且亮点和暗点的亮度有所不同，这说明亮点和暗点的等离子体状态可能不同。利用发射光谱法，研究了亮暗点超六边形斑图中亮点和暗点的等离子体参量随氟气含量的变化趋势。首先通过采集氨分子（N第二正带系（CⅡ B"Ⅱ)发射谱线，计算出了亮点和暗点的分子振动温度；之后利用氮分子离子391.4nm和氮分子394.1 nm两条发射谱线的相对强度之比，得到了此斑图中亮点和暗点的电子平均能量；最后通过氨原子696.57 nm(2P-→1S)谱线的展宽，研究了此斑图中亮点和暗点的电子密度。实验结果发现：在同一氩气含量下，亮暗点超六边形斑图中暗点的分子振动温度、电子平均能量和电子密度均高于亮点的相应等离子体参量；保持其他实验参数不变，随着氟气含量从70%变化到95%，亮点和暗点的分子振动温度和电子密度均是逐渐增大的，而电子平均能量则是逐渐减小的。亮点和暗点的等离子状态的不同，说明二者的放电机制可能不同。进一步采用高速录像机对斑图进行短曝光拍摄，发现亮点存在沿面放电，这些沿面放电交汇形成暗点。
关键词介质阻挡放电；分子振动温度；电子平均能量；电子密度
中图分类号：0461.2；0433.4文献标识码：A
引言
DOI: 10, 3964/j. issn. 1000-0593(2016 )02-0364-04
果不仅对于研究亮暗点超六边形斑图的形成机制有重要价值，也对措面放电和体放电在不同领域的应用有重要意义，
介质阻挡放电(DBD)是一种非平衡态交流气体放电，广
1实验部分
泛应用于众多工业领域中口-5]。为了提高工业生产应用效率，
需要测量介质阻挡放电中的等离子体参量。等离子体参量的测量方法种类很多，其中发射光谱法因其是一种无十扰的测量方法，而成为等离子体诊断中应用最为广泛的一种4，7]。这种方法主要是通过对谱线线型、谱线宽度和相对强度之比的分析，来确定等离子体的多个参量，例如分子振动温度、电子密度等。介质阻挡放电的放电形式可分为两类：体放电(VD)和沿面放电(SD）。对于这两种放电的研究已有很多被报道*，9}，但对它们的放电性能的研究较少。由以往的研究可知，体放电和措面放电的放电机制不同，因此等离子体状态也不同。本工作主要采用发射光谱法，对亮暗点超六边形斑图中亮点和暗点的分子振动温度、电子平均能量和电子密度几个等离子体参量随氩气含量的变化进行了研究，进一步比较广措面放电和体放电这两种放电机制的不同。其实验结
收稿日期：2014-11-29，修订日期：2015-04-19
实验装置如图1所示，主要由水电极、高压电源、光谱
仪、数字示波器组成。水电极由两个端面对称且装满水的员柱形玻璃管组成，两侧用石英玻璃封住，各自在一侧用金属铜环连接至高压电源的电极。将水电极平行放置在充满氟气和空气混合物的真空密闭室里，中间放一块边长L为3cm，厚度d为2.4mm的六边形边界。用数码相机(CanonPower-shotG16）记录放电照片。利用高压探头（TektronixP6015A）测量外加电压，并通过数字示波器（TektronixDPO4104B)采集和存储。通过透镜放大成像，利用光纤探头将亮点和暗点的光分别导人到光谱仪（ACTONSP-2758，CCD：1340X 400Pixels，光栅300，800，2400G·mm-1，分辨率0.005 nm），控制计算机采集和存储光谱。用高速录像机（pco，di-max9000000207拍摄短曝光时间斑图照片，
作者简介：刘莹，女，1992年生，河北大学物理科学与技术学院硕士研究生
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