CDBD器件数据处理功能的软件模拟

本文介绍了CD块解码器（简称CDBD）集成电路的功能和结构，对CDBD的数据处理功能进行了分析并实现了软件模拟。

CDBD器件的结构与功能分析

本文分析了ＣＤ块解码器ＣＤＢＤ（ＣｏｍｐａｃｔＤｉｓｃＢｌｏｃｋＤｅｃｏｄｅｒ）集成电路的功能、结构和工作过程；并提出了对其功能进行软件模拟的方法。

毛细管共面介质阻挡放电等离子体特性

共面介质阻挡放电(coplanar dielectric barrier discharge,CDBD)因高压电极和接地电极掩埋在绝缘介质中而具有较长的使用寿命和广泛的应用前景。然而,传统CDBD起始电压高、制作较为复杂,这会限制其应用的进一步发展。因此提出了一种新型的毛细管CDBD结构,即用填充铜粉的毛细管作为高/低压电极,并利用两电极间的紧密接触缩短放电气隙以降低起始放电电压。该研究从流光发展过程、光学特性、电学特性以及活性粒子生成角度对毛细管CDBD进行了系统性的研究,并探究了脉冲电压幅值、上升时间、下降时间、峰值平顶宽度、电极直径以及介质的相对介电常数对等离子体特性的影响。结果表明,毛细管CDBD在单次脉冲作用下存在一次放电和二次放电,分别对应电流极性为正和为负的部分。在脉冲上升沿阶段,流光从相邻高/低压毛细管间的“V型”区域底部产生,然后主要沿着高压电极表面爬升并达到最高点。而在脉冲下降沿阶段,流光则主要沿着接地电极表面发展。高的脉冲电压、短的脉冲上升时间和下降时间有利于放电的增强和活性粒子的生成。同时脉冲上升时间的增加还会使得放电均匀性变差,而脉冲峰值平顶宽度的影响则较为有限。相对介电常数的增加能够增强放电强度和降低起始放电电压,而电极直径的增加虽能增加放电面积,但也会使得放电强度变差。

常压共面介质阻挡放电对聚乙烯隔膜表面改性研究

共面介质阻挡放电是工业上非常有发展前景的材料表面处理技术,采用常压CDBD在六甲基二硅氧烷(HMDSO)/O_(2)/Ar混合气氛中产生低温等离子体,动态连续对聚乙烯(PE)隔膜进行表面改性,通过扫描电镜、衰减全反射傅里叶红外变换光谱、X射线光电子能谱、水接触角和热收缩率测量分析,研究了常压等离子体处理前后PE隔膜的表面结构和性能的变化。结果表明,在较低的放电功率和短时间的等离子体处理下,PE隔膜表面沉积了SiO_(x)C_(y)H_(z)纳米颗粒薄膜,纳米颗粒沿着纤维呈絮状沉积,并不堵塞隔膜孔隙,同时引入Si(CH_(3))_(x)、Si-OH、COOH和C-OH等基团,极大地提升了PE隔膜表面润湿性和耐热性能,隔膜的热收缩率最低为0.5%,水接触角为24.4°。

不同电源激励下共面介质阻挡放电特性实验

为深入探究共面介质阻挡放电(CDBD)的放电特性,从而为优化等离子体源设计提供参考,研究驱动电源类型对CDBD特性的影响,比较高频交流、微秒和纳秒脉冲激励CDBD的放电特性,分析驱动电源对放电均匀性、产生活性粒子密度、能量效率以及反应器运行温度的影响。结果表明,相比于微秒脉冲和高频交流,纳秒脉冲CDBD的均匀性最好,放电产生的活性粒子密度最大,稳定运行反应器温度最低。在高频交流电压峰-峰值20kV、微秒和纳秒脉冲电压峰值15kV、频率均为5kHz条件下,纳秒脉冲激励反应器达到热平衡时温度不超过100℃,而高频交流激励时反应器温度达到了145℃,对阻挡介质材料耐温性能提出了更高的要求。在相同激励周期内纳秒脉冲CDBD消耗的平均功率最少,能量效率最高,达到63.1%,显著高于微秒脉冲的38.6%和高频交流的21.8%。因此,在CDBD实际应用中,可采用纳秒脉冲电源作为激励源以达到降低反应器温度和提高能量效率的目的。