赵娜
- 作品数：7 被引量：13H指数：2
- 供职机构：河北大学物理科学与技术学院更多>>
- 发文基金：河北省自然科学基金国家自然科学基金河北省教育厅项目更多>>
- 相关领域：理学机械工程矿业工程更多>>
- 大气压氩气刷形等离子体羽的特性研究被引量：4
- 2021年
- 大气压非平衡低温等离子体在生物医学和表面处理等方面具有广泛的应用前景,引起研究者的关注.等离子体射流是产生大气压非平衡等离子体的重要方式,但通常产生的等离子体羽尺度较小.针对于此,本文采用一个具有三电极的介质阻挡放电装置,在交流电压与负偏置电压的共同作用下,在流动氩气的下游产生了大尺度刷状等离子体羽(50.0 mm×40.0 mm).结果表明,随着交流电压峰值的增加,等离子体羽的亮度增大.通过快速影像,研究发现视觉均匀的等离子体羽是由分叉流光的时间叠加构成的.电压和发光信号波形表明交流电压的每个周期放电一次,且放电出现于外加电压的正半周期.随着交流电压峰值的增加,分叉流光的分叉数量增多,导致放电脉冲的持续时间增加且脉冲强度增强.利用光谱仪测量了300-850 nm的发射光谱,发现谱线包括308.0 nm处的OH(A2∑_(0)^(+)-X2∏),N2(C^(3)∏u-B^(3)∏g)的第二正带系,Ar I(4p-4s)以及844.6 nm处的O I(3p3 P-3s3S).基于发射光谱,研究了分子振动温度及谱线强度比随实验参数的变化关系.结果表明,电子温度、分子振动温度和电子密度具有相似的变化趋势.利用光化线强度比的方法,研究了等离子体羽中氧原子浓度随实验参数的变化.结果表明氧原子浓度沿气流方向先增加后降低,随工作气体中氧气含量的增加先增加后降低.此外,氧原子浓度随交流电压峰值的增大而增加,并对氧原子浓度的变化进行了定性的解释.
- 杨丽君宋彩虹赵娜周帅武珈存贾鹏英
- 关键词：等离子体射流发射光谱
- 介质阻挡放电不同模式下的光电信号比较被引量：4
- 2009年
- 利用水电极介质阻挡放电装置,分别在大气压空气和氩气中得到随机放电丝、六边形斑图和均匀弥散三种不同模式的放电。通过比较三种不同模式下的光信号和电流信号,研究介质阻挡放电中光信号和电流信号的关系。研究结果表明,当放电信号较大时,光信号与电流信号存在着一一对应关系。由于电流信号包含放电电流和位移电流,因此当放电电流很小时,放电电流信号淹没在位移电流中。在这种情况下,只能通过研究光信号的波形来研究相应的放电情况。除此之外,研究了单个放电丝的光信号,发现光信号测量可以实现对放电过程的空间分辨测量。结果表明分析光信号是一种很好的研究介质阻挡放电动力学过程的方法。
- 李雪辰赵娜刘志辉
- 关键词：介质阻挡放电光信号电流信号
- 大气压微等离子体射流电子密度研究被引量：1
- 2010年
- 采用微空心阴极放电装置,利用光学方法和电学方法研究了大气压流动Ar和N2混合气体中产生的微等离子体射流特性。研究发现,随着电源输入功率增大到一定数值,微空心阴极装置中两个电极间气体发生击穿,通过击穿气隙气体的流动会沿着气流方向产生最大为4 mm的等离子体射流。放电电流为准连续的脉冲放电形式,其中放电电流脉冲宽度约为0.1μs。分别利用爱因斯坦方程和等离子体发射光谱中谱线的Stark展宽方法计算了电子密度。结果发现,2种计算方法得出的微等离子体射流的电子密度均在1015.cm-3的量级。研究还发现,功率对微等离子体射流电子密度影响不大。利用气体击穿理论,对以上结论进行了定性分析。
- 李雪辰赵娜刘为远刘志强
- 关键词：发射光谱电子密度
- 利用高速摄像研究沿面放电斑图的时空演化被引量：2
- 2020年
- 在氩气柱垂直撞击介质的系统中,随峰值电压的增加,在介质靶上依次产生弥散点、单环和同心三环沿面放电斑图。在这些斑图的演变过程中,每一个电压周期内,正放电数增加,负放电数保持一个。利用高速摄像研究斑图的形成机制,结果表明,每种斑图正负放电都是流光机制,正负沿面放电在时间上叠加形成各种斑图;在每一个电压周期内,第一个正流光形成斑图的中心点,最后一个正流光形成斑图的弥散背景,其他正流光形成斑图的环;每种斑图对应的负流光总是弥散的。通过分析外加电场、残余电荷和空气扩散的影响,定性地讨论了正流光的传播特性。
- 赵娜赵娜王树民郑燕
- 关键词：等离子体射流斑图流光沿面放电
- 氩气等离子体刷放电特性及其对PET表面改性的实验研究被引量：1
- 2019年
- 在直流电源激励下,利用大气压等离子体刷产生了脉冲形式的均匀氩气放电等离子体羽.结果表明,等离子体羽成片状,且随着氩气流量的增加,片状等离子体羽的长度增加.利用该氩气等离子体刷,对聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)表面改性进行了研究.发现经过等离子体刷一次扫描之后,可在宽度为24.0 mm的范围内改善PET表面的亲水性.进一步的研究结果表明,样品表面的水接触角随着气体流速的增加而减小,最终达到一个几乎不变的值.在扫描电镜下,观察到改性后的PET表面出现了含氧极性基团.并且,含氧极性基团的数量和尺度随着气体流速的增加而增大.这些研究结果对于大气压等离子体刷在等离子体表面改性方面的应用研究具有重要意义.
- 许慧敏唐潇许龙飞赵娜高坤贾鹏英
- 关键词：表面改性水接触角
- 光化线强度法研究大气压等离子体射流的氧原子浓度
- 2022年
- 等离子体射流产生的众多活性粒子中,氧原子是化学活性非常强的氧化剂,也是生成其他含氧活性粒子的基础,因此确定氧原子浓度及其时空分布对提高等离子体射流的应用效率具有重要意义.针对于此,本工作利用单电极等离子体射流产生了实心结构的等离子体羽,利用高分辨光谱仪采集了放电的发射光谱.结果表明,等离子体羽中确实含有氧原子等活性粒子.采用光化线强度法通过比较氧原子谱线(777.4 nm)和氩原子谱线(750.4 nm)的强度比研究了等离子体中氧原子浓度.结果表明:等离子体羽中的氧原子浓度随着距离喷口距离的增加先减小后增大;固定其他实验参数的情况下,氧原子浓度随着外加电压峰值和工作气体流量的增加而增大;当工作气体中掺入空气后,等离子体羽中氧原子浓度随着空气体积分数的增加先增大后减小.结合放电机制,对以上实验现象进行了定性分析,所得结果对于大气压等离子体射流的应用具有重要意义.
- 许慧敏唐潇武珈存陈俊宇赵娜贾鹏英
- 关键词：等离子体射流发射光谱
- 大直径射流的放电特性及其等离子体参数和活性粒子分布的光谱诊断被引量：1
- 2021年
- 大气压等离子体射流因其产生的等离子体羽富含活性粒子而在废水净化、元素探测、材料处理等方面具有良好的应用前景。通常等离子体羽的直径较小,限制了其工作效率。针对于此,利用交流电压激励大气压氩气等离子体射流,产生了直径约为14 mm的大尺度均匀等离子体羽。采用发射光谱法对电子密度和氧原子浓度随不同实验参数的变化关系进行了研究。光电测量结果表明,当外加电压峰值或氩气流量增加时,等离子体羽发光亮度增加。当电压峰值较低时,等离子体羽的上下游在电压的每个周期均有两个光脉冲信号,且上游光信号强度比下游的大。随着电压峰值增大,上下游等离子体羽的光信号强度都增大。当电压峰值较高时,上下游等离子体羽的光信号在每个电压周期呈现三个放电脉冲。不论每个电压周期放电脉冲数目多少,上下游等离子体羽的发光信号均具有同步性。利用光谱仪采集了300~800 nm范围内上下游等离子体羽的发射光谱,发现它们中均含有OH和N 2的谱线及ArⅠ和OⅠ谱线。其中,上游等离子体羽的ArⅠ谱线强度比下游的大,但OH和N 2的谱线强度比下游的小。利用谱线强度比对上、下游等离子体羽的电子密度进行了研究。结果表明,上游等离子体羽的电子密度在10^(14) cm^(-3)量级,高于下游羽的电子密度(10^(13)~10^(14) cm^(-3)量级)。并且,上游和下游等离子体羽的电子密度均随外加电压峰值的升高而增加,随氩气流量的增加而增加。利用光化线强度法,研究了下游羽中氧原子浓度随实验参数的变化规律。结果表明,氧原子浓度沿气流方向降低;对于一个等离子体羽,平均而言氧原子浓度随外加电压峰值升高而增加,随氩气流量增加而增加。对于以上实验现象,利用气体放电的基本理论进行了定性解释。
- 赵娜吴凯玥陈俊宇贾鹏英贾鹏英
- 关键词：等离子体射流发射光谱
