第32卷，第6期 2012年6月
光谱学与光谱分析 Spectroscopy and Spcctral Analysis
Vol.32,No.6,pp1480-1482
June2012
半球形电极弥散放电等离子体参量的光谱研究
董丽芳，全国良，申中凯，刘亮，稽亚飞，赵欢欢
河北大学物理科学与技术学院，河北保定071002
摘要利用两个半球形水电板介质阻挡放电装置，在空气中实现了弥放放电，采用发射光谱法，对分子报动温度、分子转动温度及电子平均能量等随电压的变化进行了研究。实验利用氮分子第二正带系（C"Ⅱ。→ B"Ⅱ)的发射谱线得到了氮分子的报动温度；通过氮分子离子(N）的第一负带系（B‘对→X"）的发射谱线计算了氮分子的转动温度；采集了氮分子离子391.4nm和激发态的氮分子337.1nm两条发射谱线的相对强度之比，研究了电子的平均能量的变化。结果表明：随外加电压的增加，分子的转动温度呈上升趋势，分子的动温度呈下降趋势，电子能量量级慢的下降趋势。
关键词弥放电：分子动温度；分子转动湿度；电子平均能量
中图分类号：0461.2；0433.4
引言
文献标识码：A
微放电等离子体是指空间尺度限制在亚毫米量级其至更低量级的等离子体。近年来，由于其可广泛应用于生物医学、污水处理、环境保护[2]、材料表面改性与加工等，已成为低温等离子体中广为引人注目的研究领域。微放电等离子体的实现方式很多，包括狭缝介质阻挡放电、微空心阴极放电(及射频放电("等。众所周知，等离子体温度是重要的等离子体参量，对等离子体的宏观性质及其工业应用领域的确定起着决定性作用，因此对其研究备受关注。Bran denburg等，利用两个相对的半球形玻璃介质包覆固体金属的介质阻挡放电装置，对大气压N/)混合气体的募敏放电光谱进行了深入的研究(o)，Halim等利用球形玻璃管内装银膏作为一个电极，金属板作另一个电极的介质阻挡放电装置，研究了纳秒脉冲介质阻挡放电中的等离子体温度)。
本工作首次利用两个相对放置的半球形玻璃管，其内装适景水作电极的介质阻挡放电装置，对微间距炼散放电的等离子体参量随外加电压的变化进行了研究。
实验部分 1
实验装置如图1所示，实验装置包括半球形水电板，垩动电源、信号采集及信号存储等部分。两个端面完全对称，内外直径分别为0.8和1cm的半球形玻璃管，与螺旋测微
收稿日期：2011-10-28，修订日期：2012-01-25
DOI; 10. 3964/j. issn. 1000-0593(2012)06-1480-03
计固定在有机玻璃平台上，调节气欧间距为0.1mm，在两玻璃管中注人适量的水，导线插人水中并与频率为40kHz 的高压交流电源相连。电压通过高压探头（Tektronix P6015A，1000X)测量，由示波器（TektronixP6015A，1000X）采集和储存。
弥放电发出的光，通过透镜成像后进人光谐仪（AC TONSP-2758，CCD；1340×400pixels，光插，300，800和 1200G·mm）并用计算机进行采集。
Monochromator
6 A
R
Computer AC Power Supply
High voltage probe
Digital osilloscope
Fig, 1 Schematic diagram of the experimental setup
2
结果和讨论
为了测量氮分子振动温度，光谱仪选用300G·mm"光
基金项目：国家自热科学基金项目(11175054)和河北省自然科学基金项目(A201000185)资助作者简介：董丽芳，女，1963年生，河北大学物理科学与技术学院教授
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