纳秒脉冲氦气等离子体射流的光电特性分析

以纳秒脉冲电源驱动的氦气大气压低温等离子体射流(helium atmospheric pressure plasma jet,He APPJ)为研究对象,利用光电探测手段,通过改变电压幅值、脉宽、重复频率、上升沿时间等,探讨这些参数对He APPJ光电特性的影响。结果表明,一个脉冲期间可出现2次放电;随电压幅值、频率、脉宽的增加,放电强度增强,放电功率增大;电压幅值影响放电模式,当电压幅值超过10 kV时,放电模式由类辉光放电转变为丝状放电;上升沿的改变对放电形态无明显影响;射流长度随电压幅值和脉宽的增加而增加,但受频率变化的影响不明显;持续增加电压时,射流长度会出现极大值。发射光谱表明,丝状放电下,OH自由基、激发态He原子和N 2分子等活性粒子对应的光谱强度更强。纳秒曝光图像表明,宏观上连续的等离子体射流由等离子体“子弹”构成。