不同背景气体对介质阻挡放电降解SF6气体影响的实验研究

由于高温室效应潜在值,SF_6被列入温室气体行列。为减少SF_6的排放,对需排放的SF_6废气进行无害化降解成为了一条有效途径。该文选择He、Ar、N2、air四种气体作为背景气体,采用双层介质阻挡放电（dielectric barrier discharge,DBD）等离子体技术对SF_6浓度为2%的混合气体进行降解实验研究,以研究不同的背景气体对SF_6降解的影响。放电过程中采用Q-U Lissajous图形法测量并计算放电功率。在相同频率不同输入功率条件下,考察不同背景气体下的放电特性,对不同降解时间后的SF_6浓度进行检测以获得其降解率。实验结果表明,以He和Ar为背景气体较以N2和air为背景气体容易产生均匀、稳定的DBD;以He、Ar为背景气体可以获得较好的降解效果,相对以N2和air为背景气体时完全降解消耗更少的能量和时间;从能量和降解效率角度考虑,应选择以单原子气体作为背景气体来降解SF_6。

激光诱导Al等离子体在背景气体中的流体现象

调Q YAG脉冲激光 (波长 1.0 6 μm ,脉宽 10ns ,能量为 2 5 0mJ/ pu1se)烧蚀Al靶 ,用短焦距照相系统和光学多道分析仪 (OMA)记录了等离子体在氩气背景气体及不同压强下所呈现的流体现象及其等离子体辐射的空间分辨光谱。实验发现 ,当背景气压为 40 0Pa以下时 ,在靶面上存在一个明亮的发光球体 ,球体直径远大于激光烧蚀斑的大小 ,此球体向四周辐射等离子体光谱 ,只是在垂直靶面的方向辐射相对较强。在气压约为 40 0Pa,等离子体辐射才以较为明显的羽状体形态向前喷散 ,且随气压增高 ,喷散的立体角变小。随着背景气压的继续升高 ,等离子体羽被压缩 ,成为一个明亮的发光小羽状体 ,当气压达 2 0～ 30kPa ,发光羽状体开始出现分解的迹象 ,在羽状体前端形成一个光球。气压继续升高 ,等离子体羽完全变成一串发光球。离开靶面越远 ,发光球的半径越大。用光学多道分析系统分析这些发光球的光谱特征 ,发现在靶面附近主要是Al等离子体的谱线 ,而较远的发光球 ,其主要谱线则来自背景气体。在气压为 2 0kPa左右 ,等离子休羽呈现烧蚀点为明亮的白色亮点 ,而羽端为鲜艳绿色 (氩的 5 14nm)的彩色羽。

背景气体对金属原子二维平面蒸发过程的影响

在原子蒸气法激光分离同位素中,金属原子蒸气宏观物理性质的空间分布会直接影响到分离过程的电离率和原料利用率.本文从分离过程的实际需求出发,建立了双组分气体的Bhatnagar-Gross-Krook模型方程组,并利用数值计算方法对方程进行求解,研究了背景气体对二维平面蒸发过程中原子蒸气宏观物理性质和蒸发速率的影响.研究结果表明:随着背景气体密度的增加,远离蒸发源位置处的金属原子蒸气密度增大,速度减小,温度升高,而近蒸发源位置处原子蒸气的性质则几乎不受影响,因而蒸发速率基本上不随背景气体密度发生变化.另外,随着尾料板温度的升高和对原子蒸气吸收率的增加,金属原子蒸气宏观物理性质受背景气体的影响逐渐下降.理论计算的结果对于分离装置的真空设计和光斑分布设计有较为重要的参考意义.

背景气体对大气压氦等离子体射流特性的影响

大气压等离子体射流在不同气体环境内的维持与流动,必然导致射流工作气体与背景气体发生不同程度的混杂,从而影响等离子体射流特性。对于此问题,通过电学特性测量、发射光谱诊断等方法,比较了等离子体射流在不同气体环境下的射流形态、电学特性、放电产物,研究了空气、氮气、氩气、氦气4种背景气体对大气压氦等离子体射流特性的影响。结果显示:背景气体会介入大气压氦等离子体射流的演变过程,并导致等离子体射流特性改变;能与He发生彭宁电离的背景气体会促进大气压氦等离子体射流的发展,负电性气体和低激发态多的背景气体则会阻碍其发展;大气压氦等离子体射流若存在彭宁电离,则背景环境中稀有气体和空气等主要组成气体的电离能越高,大气压氦等离子体射流传播越远。

不同背景气体下非平衡等离子体去除NO实验

设计了一套高压电源和柱-筒反应器装置,在不同的背景气体下进行了介质阻挡放电脱硝的实验研究,主要探讨了放电电压、含氧量、停留时间和功率对NO去除率的影响.结果表明:不同背景气体下,放电电压在一定的范围内(氩气:5～7kV;氮气:9～11kV)对NO脱除率有较大影响;氧气的加入对不同背景气体下的脱硝率都有影响,对氩气背景下的NO去除率影响最大;停留时间的增加有利于NO的去除,当停留时间增加到某一个值(7s)后,NO的去除率变化逐渐平缓;达到相同的去除率,氩气背景下的功率远远小于氮气背景,功率的增加有利于NO的去除;合理选择背景气体有利于NO去除率的提高和能耗的降低.

背景气体对SO_2监测仪测量不确定度的影响

为了研究背景气体的种类及浓度对紫外荧光法SO2自动监测仪不确定度的影响,在重复性条件下分别测量了H2S,NO,CO,CO24种常见背景气体浓度在仪器量程达到20%,40%,80%时监测仪的示值误差。采用直接评定法对背景气体引起的不确定度分量、标准不确定度进行了评定。实验结果表明,H2S和NO两种气体引入的不确定度是背景气体中影响测量不确定度的主要因素,且在其他测量条件不变的条件下,SO2自动监测仪的测量不确定度随着背景气体浓度的增加而增大,并对该实验结果产生的原因进行了分析。在利用紫外荧光法在线监测SO2气体浓度时,应根据背景气体的实际情况对SO2自动监测仪的示值浓度进行实时补偿计算,能够有效提高SO2自动监测仪在线测量的测量精度。

NIM6铯喷泉钟背景气体碰撞频移的评估

当铯喷泉钟的频率不确定度进入10-16量级时,需要考虑背景气体碰撞频移的不确定度贡献。在传统理论模型的基础上,结合NIM6铯喷泉钟的设计参数,计算和比较了上升段和下落段探测原子损耗与微波腔截止波导引入的原子损耗,提出对背景气体碰撞引发原子数损失的修正计算方法,给出NIM6铯喷泉钟背景气体碰撞频移不确定度为2.0×10-17。

浅谈红外线气体分析仪如何克服背景气干扰

简单介绍了双光路红外线气体分析仪的工作原理,对该分析仪背景气存在干扰的原因以及如何克服干扰做了较为详细的分析。

声弛豫过程影响下的气体平衡态热容合成方法及其在气体检测中的应用

声扰动形成的分子振动弛豫过程使得气体热容成为依赖于声频率的有效热容,导致随频率变化的声速频散和声弛豫吸收。本文基于单弛豫过程合成算法,提出一种基于两频点声速和声吸收测量值的气体平衡态热容合成方法。该方法两个测量声频点只需在声弛豫吸收显著的频率范围即可分别合成可激发气体分子内外自由度热容,并有效消除声弛豫过程对气体平衡态热容测量结果的影响。对于室温下由CO2、CH4、Cl2、N2和O2组成的多种气体,合成的气体热容值与基于Planck-Einstein公式的热力学理论计算结果相符,相比实验数据最大相对误差为3.51%。合成的转动和振动热容还可应用于气体分子几何结构、振动频率大小和混合气体摩尔分数的检测。

应用于油田伴生气H2S气体检测实验研究

为了准确检测油田伴生气中微量H2S气体的含量,设计一种模拟油田伴生气中微量杂质气体H2S的在线实时分析系统,能够为油田伴生气回收利用工艺的改进和制定提供依据。该系统基于可调谐激光吸收光谱技术和波长调制技术,利用可调谐的分布反馈式激光器、锁相放大器,结合改进新型Herriot气室、InGaAs探测器,实现了模拟油田伴生气中微量气体H2S的实时在线监测。为消除背景气体CH4以及其他杂质气体的干扰,开展RBF和经典BP神经网络的对比实验。通过模拟混合气站配备多种不同浓度的H2S标准气体测试系统,实验结果表明,在强大背景气体的干扰下,该系统可达到的H2S检测下限为1.2 ppm;在抗干扰方面,与经典BP神经网络相比,RBF神经网络具有很强的优势,其预测误差小于10^-10。另外,该系统还具有较高的检测精度和强鲁棒性,在油田伴生气中微量气体的检测领域具有很强的适用价值。

四极离子阱阱内离子解离技术的研究进展

准确高效的离子解离技术对串联质谱分析方法具有非常重要的影响。四极离子阱可以存储离子,实现离子选择存储或逐出并进行多级质谱分析,适合各种解离技术在阱内的实施。由于生物质谱分析等研究工作对分子结构鉴定的需求,研究人员陆续开发了一系列阱内离子解离技术,推动了相关仪器与应用的发展。本文在离子阱几何结构和阱内离子运动规律的基础上,对是否依赖背景气体碰撞的两类阱内离子解离技术进行综述。其中,将依赖于背景气体碰撞的解离技术分为基于共振激发和非共振激发两类,归纳了每种解离技术的实施过程、解离特点及应用,并对各种解离技术存在的问题以及未来的研究方向进行总结。

用2f可调光纤激光探测矿井瓦斯实现低限预警

矿井瓦斯成分很复杂,其主要成分是甲烷(CH4),其次是二氧化碳(CO2)和氮气(N2),还含有少量或微量的重烃类气体(乙烷、丙烷、丁烷、戊烷等)、氢(H2)、一氧化碳(CO)、二氧化硫(SO2)、硫化氢(H2S)等。作为瓦斯检测,后面的各种气体成分形成干扰噪声。采用2次谐波调制的光纤激光实现在多成分气体的背景噪声中实现矿井瓦斯低浓度监测,实现早期预警。

电子回旋共振等离子体密度均匀性的数值研究

基于漂移扩散近似,在轴对称假设下,对电子回旋共振等离子体源腔室内的等离子体建立了二维流体模型.采用有限差分法对所建立的模型进行了自洽数值模拟,得到了等离子体密度均匀性随时间演化的数值结果.通过对数值结果的分析,研究了背景气体压强、微波功率和磁场线圈电流对等离子体密度均匀性的影响.研究表明,在电离初期,电子密度的均匀性好于离子密度的均匀性.在电离后期,离子密度的均匀性好于电子密度的均匀性.随着背景气体压强的增大,电子密度和离子密度的均匀性都在增加,且离子密度的均匀性增加的更快.随着微波功率的增大,电子密度和离子密度的均匀性几乎以相同的速率在增加.随着磁场线圈电流的增大,电子密度和离子密度的均匀性几乎以相同的速率在增加.但是,当磁场线圈电流足够大以后,电子密度和离子密度的均匀性几乎以相同的速率在减小.