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.pp368-371 February 2016
电图健电
牛雪姣，董丽芳*，刘莹，王谦，冯建宇
河北大学物理科学与技术学院，河北保定071002
摘要利用水电极介质阻挡放电装置，在氩气和空气的混合气体中，首次观察到了超四边斑图沿面放电，它是由中心点和暗点组成的。通过观察普通相机的斑图照片，可以发现中心点位于周围四个暗点的中心处。利用高速录像机对斑图进行短曝光拍摄，观察发现中心点对应体放电，暗点对应沿面放电，暗点由这些沿面放电形成。中心点和暗点的亮度有所不同，这说明中心点和暗点的等离子体状态可能不司。采用发射光谱法，研究了超四边斑图沿面放电的的中心点和暗点的等离子体参量随氩气含量的变化趋势。利用氮分子第二正带系（C"Ⅱ-→*B"Ⅱ）发射谱线，计算得出了中心点和暗点的分子振动温度；然后通过氩原子696.57
分子振动温度和电子密度均高于中心点的相应等离子体参量：在其他实验条件不变的情况下，随着氟气含量从90%增大到99.9%，中心点和暗点的分子振动温度和电子密度均逐渐增大。结果表明中心点和暗点的等离子状态不同，说明二者的放电机制可能不同。
关键词介质阻挡放电；沿面放电；分子振动温度；电子密度
中图分类号：0461.2；0433.4
引言
文献标识码：A
介质阻挡放电（无声放电），是一种低温等离子体气体放电。它的主要部分是两个平行放置的水电极。通过在水电极两端加上交流电压驱动，当电压可以达到气体放电的击穿闻值时，这样两极板间的气体被击穿后形成放电等离子体。介质阻挡放电可以在大气压或者近大气压条件下进行，并且装置简单、成本低及操作便捷等特点，广泛应用于众多工业领域中-5。介质阻挡放电是一个非线性系统，可以自组织的形成多种多样的斑图，比如：四边形，六边形，白眼，蜂窝等6-。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，但对它们的放电性能的研究较少[9-11]。最近研究发现了一种特殊形状的斑图，它由中心点和暗点构成，并且每个中心点位于周围四个暗点的中心，在以往的介质阻挡放电研究中没有报道过。为进一步的了解它的放电特性，采用广发射光谱法，对中心点和暗点的等离子体参量随氩气含量的变化进行了研究。其实验结果表明，体放电和沿面放电属于不同的
收稿日期：2015-01-30，修订日期：2015-05-06
DOI: 10. 3964/j. issn. 1000-0593(2016 )02-0368-04
放电机制，这对于研究暗点的形成机制有重要的价值。 1实验部分
装置如图1所示，主要由水电极、高压电源、光谱仪、
数学示波器组成。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。在容器两端将金属环浸入水中，各从一端引出频率为54kHz的高压交流电源两极相连。将水电极平行放置在充满氩气和空气混合物的真空密闭室里，中间放一块边长L为4cm，厚度d为4.1mm的四达形边界。用数码相机（CanonPowershotG16)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，利用光纤探头将中心点和暗点的光分别导人到光谱仪(ACTON SP-2758,CCD:1340X400Pixels，光栅 300,800, 2400G·mm-1，分辨率0.005nm），控制计算机采集和存储光谱。用高速录像机（pcodimax9000000207)拍摄短曦光时间斑图照片。
基金项目：国家自然科学基金项目（11375051），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：牛雪姣，女，1988年生，河北大学物理科学与技术学院硕士研究生
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