第33卷，第1期 2013年1月
光谱学与光谱分析 Spectroscopy and Spectral Analysis
大面积氮气均匀介质阻挡放电发射光谱研究
贾莉，彭许文，杨德正，王文春”，郑
殊
大连理工大学三束材料改性教育部重点实验室，辽宁大连
116024
Vol.33, No.1, pp40-43 January，2013
摘要采用板-板式电极结构在大气压气中成功地获得了具有工业应用前景的大面积均匀介质阻挡放电 600 研究了应用电压和驱动频率对N(CⅡ+B’Ⅱ,）和N+（B"-+X*0-0391.4nm)发射光谱强度的影响。结果表明，当应用电压小于6kV时，N(CⅡ+BⅡ,)和N（B寸→+X0-0391.4nm)的发射光谱强度随应用电压增大变化较小，进一步升高应用电压时，等离子体发射光谱强度陡然增强。本文还讨论了激发态 N（B寸)离子在纯N：和He+N混合气体中介质阻挡大气压均勾介质阻挡放电下的主要产生机制。
关键词
氮气均勾放电；电学特性；发射光谱；大气压；潘宁电离
中图分类号：0536
引言
文献标识码：A
DOI: 10. 3964/j. issn. 1000-0593(2013)01-0040-04
等[8.9利用实验和数值拟合方法协同研究了大气压氮气中均匀介质阻挡放电中的多电流峰现象。Nozaki等(o)研究了介质阻挡放电中丝状放电模式和辉光放电模式的热和能量转换
特定条件中-→)，利用介质阻挡放电装置可以在大气压条件下获得--种具有较低气体温度、横向分布均匀的气体放电形态，即大气压均勾介质阻挡放电（atmospherichomoge nous dielectric barrierdischarge)。与常见的低气压辉光放电相比，大气压均勾介质阻挡放电其有可以运行在一个大气压条件下、运行设备投资少、运行能耗及费用省、并能提供更高电子、离子及活性粒子密度。同时，大气压均勾介质阻挡放电还具备等离子体横向分布均匀，功率密度适中等优点。在环境污染治理、生物灭菌、纺织品改性、材料表面改性等领域显示出广阔的应用前景。
近年来，国内外研究者对大气压均匀介质阻挡放电进行了广泛的理论和实验研究。1988年日本学者Okazaki等4首次提出了获得大气压辉光放电的特殊条件，并成功地利用介质阻描在两个平板电极间产生了复和氢气辉光放电，此后，法国的Massines等(3.5在实验和理论上研究和分析了大气压均匀介质阻挡放电特性，深人探讨了大气压均勾介质阻挡放电产生机理及放电模式转换机制。Roth等[67利用平行板电极介质阻挡放电结构，先后在He，Ar，N及它们与丙酮的混合气体中获得了均匀介质阻挡放电等离子体，并将其应用于提高聚合物亲水性和微生物等离子体处理等领域，Raja
机制。大气压均匀放电在国内也被进行了大量关注和研究，王新新等.1"利用快速曝光相机ICCD研究了He均勾介质阻挡放电中汤森放电模式向辉光放电模式转变过程，并对该过程进行了相应的数值模拟研究。董丽芳等对大气压介质阻挡放电也进行了大量的研究，他们分析了不同气体下放电细丝相互作用及Ar介质阻挡放电中产生的自组织斑图现象。
本文采用板一板式介质阻挡放电结构，在大气压氢气中下获得了大面积均勾介质阻挡放电等离子体并利用发射光谱技术测量了放电中N（C+BⅡ)和N（B对-+X0 0391.4nm)的发射光谱，分析了应用电压和驱动频率对二者发射光谱强度的影响。本文还讨论了激发态N，（B对）离子在纯N：和Nz十He混合气体介质阻挡大气压均匀介质
阻挡放电下的主要产生机制。 1实验装置
如图1所示，大气压大面积氮气均匀介质阻挡实验装置主要由五个部分组成，即高压交流电源系统、反应器、电学测量系统、光谱测量系统及相应的匹配网络。高压电源可以产生峰值电压在0~50kV、驱动频率在4~14kHz连续可调
收稿日期：2010-12-19，修订日期：2011-03-11
基金项目：国家自然科学基金项目（50977006，10575019)，辽宁省教育厅重点实验室项目（2009S017)和大连理工大学基本科研业务费专项
项目（(DUT10JR03)资助
作者简介：贾菊，女，1973年生，大连理工大学三束材料改性教育部重点实验室讲师
*通讯联系人
万方数据
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