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大气压低温等离子体是当前研究的热门课题,其中对大气压低温等离子体的诊断是普遍面临的难题。本文分析一种新型的大气压射流冷等离子体的放电特性,对大气压低温等离子体的诊断方法作了初步探索。
文中首先介绍了一种大气压射流冷等离子体发生装置,该放电装置的特点是可以用不同的工作气体,而且产生的等离子体的气体温度比较低,接近温室。通过示波器观察电极两端的电压电流波形,发现放电电流呈脉冲形式,并且在放电发生时电压波形发生明显畸变,对此本文作了必要的理论分析。
本文采用多种测量方法对射流等离子体中心区的电子温度和电子密度进行了研究。研究表明:计算射流等离子体中心区域电子温度时,由玻尔兹曼图法和费米-狄拉克模型求得的结果一致,说明放电中心区域的等离子体满足局域热平衡模型。通过分析Ar696.54nm谱线的斯塔克展宽和采用谱线交叉法测得中心区域的等离子体电子密度可达1015cm-3量级。最后,采用发射谱线拟合法测量了射流等离子体的气体温度,选择的拟合谱线为N:分子C3∏→B3∏g跃迁的(0,2)带组。由谱线拟合的结果发现射流等离子体中心区域的气体温度比较高,并且随放电气体流量的增大而明显降低;而外部射流的气体温度较低,只略高于室温,并且随放电气体流量的变化不明显。