液下阳极放电等离子体的放电特性和光谱诊断

以铂棒为阴极,铂针为阳极,2 g·L^(-1)硫酸钠溶液为电解质,构建了一种液下阳极放电等离子体的产生装置.用直流电源的内置电流表和电压表考查了电压对电流的影响规律,光纤光谱仪测量了不同放电电压下放电等离子体的发射光谱,pH计测定了阴极电解液、阳极电解液以及总体溶液的pH,ICCD相机研究了阳极放电的图斑变化.基于等离子体的发射光谱,计算了电子密度(N_(e))、OH转动温度(T_(rot))和电子激发温度(T_(e)).结果表明,阳极放电中有OH分子谱带以及O,H和Na原子谱线产生;阳极铂针周围产生H+,阴极铂棒周围产生OH-;放电20 min后,阳极周围溶液的pH约为2.5,阴极周围溶液的pH约为11.8;放电过程中,总溶液的pH基本保持在7.0左右;当放电电压从500 V逐渐升高到600 V时,OH,O,H和Na的谱线强度升高,T_(e)从3051 K升高到3628 K,OH的转动温度T_(rot)从2100 K升高到2800 K,电子密度N_(e)从2.680×10^(22)m^(-3)升高到2.894×10^(22)m^(-3).