第35卷，第6期 2015年6月
光谱学与光谱分析 Spectroscopy and Spectral Analysis
介质阻挡放电中单晶胞白眼斑图的光谱研究
朱平，董丽芳*，杨京，张玉，张超
河北大学物理科学与技术学院，河北保定071002
Vol.35,No.6 -pp1493-1496
June,2015
的白眼斑图。该斑图的结构从中心位置向外依次为；中心点，围绕中心点的环和环外六个点。由于出现该单晶胞白眼斑图时的电压较低，而本实验采用的水电极中的水的比热容大，具有良好的吸热性，这使斑图在放电过程中放电气隙间的气体的温度没有升高，并且放电现象没有发生变化。因此在实验过程中，单晶胞白眼斑图在长时间放电的情况下并没有使其等离子体状态发生改变。由普通照相机所拍摄的图片可以看到，单晶胞白眼斑图的中心点，围绕中心点的环和环外六个点的亮度有明显不同。在不同压强下该斑图的稳定性有所不同，并且中心点，围绕中心点的环和环外六个点的亮度随压强的变化有所不同。鉴于此，本实验采用了发射光谱法，研究了单晶胞白眼斑图中不同位置处（中心点、环及外围六个点)的等离子体温度随压强的变化关系。其中，分子振动温度使用氮分子第二正带系（C“Ⅱ-→B“Ⅱ)的发射谱线来计算；电子激发温度利用氩原子763.26nm(2P-→1S:）与772.13nm(2P-→+1S:)两条谱线强度值进行比较的方法进行研究；电子密度利用显原子696.57nm（2P-*1S)谱线的展宽来测量。发现在同一实验条件下，单晶胞白眼斑图的中心点的电子激发温度、电子密度和分子振动温度均最低，环外六个点相应的电子激发温度、电子密度和分子振动温度次之，环相应的电子激发温度、电子密度和分子振动温度均最高；随着气体压强从40kPa增大到 60kPa，单晶胞白眼斑图不同位置处的电子密度增高但分子振动温度和电子激发温度均降低。本实验结果有助于进一步研究自组织斑图形成的机制。
关键词介质阻挡放电；斑图；等离子体参量
中图分类号：0461.2；0433.4
引言
文献标识码：A
作为一种非线性自组织现象，斑图不仅仅丰富的存在于自然界中，在许多实验系统中同样能够被观察到。例如法拉第系统、化学反应系统、流体和介质阻挡放电（DBD)系统1-4]。在最近几年，多种多样的斑图在介质阻挡放电系统中被观察到，因而介质阻挡放电系统成为引人关注的系统。本实验中使用装置的核心是双水电极，双水电极由是两个相对平行并且至少覆盖一层介质的水电极所构成。通常，根据气压p和放电气隙d的乘积的不同，放电模式不同。在低pd 值下（远小于10torrcm)时，放电属于汤森模式和均匀的辉光模式5。当pd值为几十torrem时放电区域有许多放电丝，放电为流光模式6]。本工作在流光放电模式下，首次得
收稿日期：2014-04-02，修订日期：2014-08-06
DOI : 10, 3964/j. issn. 1000-0593 (2015 )06-1493-04
到了单晶胞白眼斑图。通过观察使用普通相机拍摄的单晶胞白眼斑图的照片可以清晰的发现斑图的中心点、环和外围六个点的亮暗度存在差异，说明其可能处于不同的等离子体状态。因此在不同压强下对单晶胞白眼斑图的不同位置（中心点、环及外围六个点)的分子振动温度、电子激发温度、电子密度进行了研究对比。有助于进一步研究自组织斑图形成的机制。
实验部分
实验装置，如图1所示，实验装置由水电极、真空反应
室、交流驱动电源和计算机组成。水电极的组成包括贯柱形容器、玻璃介质挡板和金属圆环。圆柱形容器的材料为有机玻璃，内径为10mm，长为50mm，两端用1.5mm厚的普
基金项目：国家自然科学基金项目(11375051），博士点基金项目（20101301110001），河北省科技厅重点项目（11967135D)和河北省教育厅重
点项目(ZD2010140)资助
作者简介：朱平，女，1990年生，河北大学物理科学与技术学院硕士研究生
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