空气中交流针-板大气压辉光放电

空气中的大气压辉光放电通常因放电易过渡到火花状态而难以产生。在静态大气压空气针-板等离子体发生器中,采用阻容耦合负反馈方法控制等离子体放电发展过程,成功地抑制了辉光放电向火花放电的过渡,产生了稳定的交流辉光放电。研究了电压、电极间距等参数变化对放电的影响。

空气中交流针-水电极大气压辉光放电

空气中大气压辉光放电是当前低温等离子体研究的热点,但通常因为放电容易过渡到火花状态,很难产生.为此,在大气压静态空气中采用阻容耦合负反馈方法控制针-水电极等离子体放电发展正反馈过程引起的不稳定性,同时利用水电极良好的热传导性能增强放电的稳定性,成功地抑制了辉光放电向火花放电的过渡,得到了稳定的交流辉光放电.

铜管中磁铁运动特性分析

研究铜管中磁铁下落的运动特性,通过实验证明传统观念认为的,磁铁达到稳定状态后将做匀速直线运动的结论是片面的,仅限于感应磁力较小的情况。当感应磁力足够大时,轨迹是曲线,这是由于磁铁不仅受到感应磁力,还会受到感应磁力矩的旋转作用。

石蜡液面离子风的研究

研究了常压空气中针-石蜡液面50Hz交流电晕放电离子风特性。交流电晕离子风能够引起液体石蜡显著变形,随着电压升高,变形从漏斗状发展到盆状。在石蜡层厚度为5mm时,盆状变形最大,深度达到5.3mm,最大作用范围半径18.8mm,变形产生的压强达到48.9Pa,远远超过直流针-水电晕放电情况。随着电压升高,从电晕放电过渡到流注放电时盆状变形依然存在,这一点明显不同于直流针-水电晕放电。研究表明交流电晕离子风具有优良的驱动绝缘液体介质的巨大潜力。

单电极冷等离子体射流制备碳纳米颗粒

采用常压单电极氩冷等离子体射流分解乙醇/去离子水溶液制备碳纳米颗粒。相对于传统制备方法,该方法不需要加热,也不需要使用催化剂,不会引进杂质。采用扫描电镜对产物进行表征,发现通过调节放电参数可以很好地控制产生的碳纳米颗粒粒径,对类辉光模式,颗粒平均粒径2～10 nm,可以形成均匀的薄膜;对丝状放电模式,颗粒平均粒径增加到80～300 nm。

纳秒脉冲冷等离子体制备铁碳混合纳米颗粒

采用常压纳秒脉冲氩气冷等离子体分解二茂铁/乙醇溶液制备铁碳混合物纳米颗粒,采用扫描电镜对产物进行表征,发现影响纳米颗粒粒径的主要参数是电极间距。当电极间距较小,即利用等离子体对液体进行接触式处理时,产生的颗粒粒径较大,约10 nm;当电极间距较大,即利用等离子体余辉对液体进行非接触式处理时,产生的颗粒粒径较小,约3-5 nm。当电源频率在100-1200 Hz范围内变化时,对颗粒粒径没有明显影响。

辉光球放电特性分析

测量辉光球放电参数,根据介质阻挡放电原理解释放电现象,讨论安全问题,发现利用辉光球可以实现常压空气中电晕、沿面流光和体积介质阻挡放电三种模式,存在严重安全隐患。

介质阻挡放电等离子体射流制备碳纳米颗粒

氩气介质阻挡放电等离子体射流在常温常压下可以产生大量高能电子等活性粒子,本文利用它分解乙醇溶液制备碳纳米颗粒。该射流是由一台30 kV、50 kHz高压交流电源激励。相对于传统方法,该系统不需要高温或真空环境,也不需要使用催化剂,常温常压即可进行。采用扫描电镜和EDX对产物进行表征,发现颗粒粒径大小是由放电参数决定的,对高压丝状放电模式,平均粒径约100-300 nm;对低压丝状放电模式,减小到50-90 nm;对高压类辉光模式,继续减小到8-10 nm;对低压类辉光模式,进一步减小到2-5 nm,可以形成均匀的薄膜。

基于盖革模式APD的光子计数激光雷达探测距离研究

最大探测距离是表征光子雷达性能的重要参数,本文利用盖革模式雪崩光电二极管阵列对直接探测脉冲光子雷达的最大探测距离进行了研究。从激光雷达方程出发,根据盖革模式雪崩光电二极管阵列探测像元中回波激发初始电子数的泊松统计模型和系统最小可接受探测概率条件,建立了光子雷达的最大探测距离理论模型。利用光子雷达系统设计参数,研究了对最大探测距离产生影响的五个主要因素。研究结果表明发射激光脉冲能量越高,噪声越小,回波位置在距离门中越靠前,大气传输系数越大,目标反射率越高,获得的最大探测距离越大;使用脉宽为5 ns,脉冲能量为50μJ的激光脉冲,最小可接受探测概率为0.9时,可获得大于1 km的最大探测距离;同时,选择合适的系统最小可接受探测概率对系统探测性能的改善十分重要。

光子雷达探测性能与测距精度的理论研究

为了研究基于盖革模式雪崩光电二极管探测器的光子雷达的探测性能与测距精度,采用数学建模的方法,从系统原理与探测时序出发,分析了长死时间、回波脉宽大于时间数字转换器分辨时间情况下目标探测概率的分布;由统计原理与质心法,建立了测距精度的理论模型。利用系统设计参量,分析了回波强度、回波脉宽、噪声和回波位置等参量对探测性能和测距精度的影响。结果表明,回波越强,噪声越低,回波位置越靠前,目标探测概率越高,虚警率越低,探测性能越好;回波强度和脉宽是影响测距精度的主要因素,回波强度越强,脉宽越窄,测距精度越高。

声速测量实验假象的探讨

应用共振干涉测量法测定空气中的声速,相同条件下多台仪器重复测量实验,对实验结果进行数据处理和误差分析表明:对于某些声速测量仪,当换能器之间的距离小于10毫米时,在移动换能器测量声速的过程中出现了假峰现象,它对实验测量结果造成了很大影响。当使两换能器之间的距离大于10毫米开始测量,可以避免假象对测量结果的影响。

火花预电离辅助介质阻挡放电转动温度的研究

用火花预电离辅助介质阻挡放电装置在大气压空气中实现了均匀的类辉光放电。通过用光谱模拟法和波尔兹曼图解法对N 2+第一负带系B2Σ→X 2Σ(0,0)带发射谱线的分析,对放电过程中N 2+的转动温度进行了诊断。研究了不同频率和放电模式下转动温度的变化规律,对由两种方法计算所得的温度进行了对比。实验结果表明,转动温度会随着外加频率的增加而缓慢的增加;当放电从类辉光模式变到丝状放电模式时,转动温度会有70K左右的升高。

一种分光计的快速调节方法

分光计是大学物理实验中常用的仪器,在现行的教材中,一般采用"分半调节法",但是该方法较为繁琐,对于初学者显得尤其困难。本文提出一种先经过两步粗调,然后直接采用三棱镜进行两步细调的简单快速实验方法。

以光电竞赛促进数字电子技术教学改革

数字电子技术课程是本科高校电子信息类专业核心应用能力课程之一。本文以全国大学生光电竞赛为契机,针对在学生参加光电比赛和教学过程中暴露出数字电子技术传统教学方式的不足,提出了针对数字电子技术教学改革的一些思路和措施,旨在激发学生学习兴趣,培养学生的实践能力、创新能力、就业竞争力和合作意识,为社会培养更优秀的人才。

电容耦合分区放电等离子体的研究

介绍了一种新的大气压下空气中等离子体产生方法———电容耦合分区放电。该方法综合了电晕放电和介质阻挡放电的优点,在大气压下可以生成大规模、高密度、均匀稳定的非平衡等离子体。其放电功率可达常规介质阻挡放电100倍以上,且可根据需要灵活调整。

低密等离子体通道中的非共振激光直接加速

在低密等离子体通道中,横向有质动力可以有效调制电子的横向振荡过程.一方面,横向有质动力可以向外推动电子,增大电子横向振荡振幅,减小失相率,使电子获得能量增益;另一方面,横向有质动力也可以通过对失相率的非线性调制来降低失相率,在电子横向振荡振幅很小的情况下导致激光直接加速.横向有质动力调制的大小由等离子体密度、激光强度和束宽共同决定.三维模型结果也证实可以通过参数放大实现激光直接加速,弥补了准二维模型的局限性.

近地微电离大气中阿尔芬波的截止

利用全电流双流体模型分析了地面磁扰动信号在近地层大气中的传播.结果表明磁扰动信号的传播模式受中性粒子-离子碰撞频率、磁扰动频率、磁粘滞系数以及大气离化系数等参数的影响.中性粒子碰撞效应导致近地层大气中不存在阿尔芬波传播通道.当磁扰动频率远小于0.001 Hz时,磁扰动传播存在趋肤效应,且在近地大气中从高往下逐渐增强;当磁扰动频率远大于0.001 Hz时,磁扰动以类似于真空电磁波的模式在近地大气中传播.

常压辉光放电等离子体制备荧光碳纳米粒子

采用常压辉光放电等离子体制备了超细荧光碳纳米粒子。分别采用聚乙二醇(PEG)2000和聚乙烯吡咯烷酮(PVP)20000作为表面活性剂和表面修饰剂,利用辉光放电等离子体射流产生的大量高能电子等活性粒子分解乙醇溶液制备碳纳米粒子。采用透射电子显微镜和荧光分光光度计对生成物的形貌和荧光特性进行了检测。结果表明,生成物为石墨相的荧光碳纳米颗粒。随着反应时间的延长,生成物的荧光强度增强;采用PEG-2000修饰后产物的荧光强度比采用PVP-20000更强;丝状放电模式下生成物的荧光强度高于辉光放电模式。制备的碳纳米颗粒的荧光量子产率为46.58%。

物理光学共轭波概念教学探讨

物理光学中定义的共轭波和非线性光学中定义的相位共轭波本质上是一样的,都包含了前向共轭波和后向共轭波;由于参照入射波的时间相位因子,物理光学中的共轭波容易被理解为后向共轭波,但教材中的共轭波实例实际上又是前向共轭波。建议教学中在以复振幅的复数共轭引入共轭波概念后,强调共轭波的时间相位因子有2种选取方式,具体化为前向共轭波和后向共轭波,省去"波都来自波前的同一侧"等假设和注释。

等离子体制备铁纳米颗粒方法及实验研究

介绍了用等离子体法制备铁纳米颗粒的技术,并与传统的共热解、电弧法等进行了比较;给出了等离子体制备铁纳米颗粒的实验研究进展。结果表明,采用新型等离子体方法制备铁纳米颗粒是一种高效、低污染、适合工业化生产的方法。