Sub-microsecond Pulsed Atmospheric-pressure Glow Discharge with Bare Metal Electrodes

In order to better understand the physical mechanism of sub-microsecond pulsed glow discharge with bare metal electrodes,using a one-dimensional self-consistent fluid model,the properties of the discharge at atmospheric pressure are numerically studied.The results show that,a discharge without dielectric layers,i.e.a barrier free discharge,is extinguished only with the decrease of the applied voltage.Only one positive discharge event occurs at the slope of the pulsed voltage.A stable glow of barrier free discharge can be achieved only in short durations of the pulsed voltage.The barrier free discharge always starts with a subnormal glow discharge and then evolves into a normal glow discharge.Moreover,to control the discharge stabilization better,the effects of pulse repetition frequency,pulse duration,rising(front) and falling(slope) times on the discharge characteristics are investigated systematically.It is found that the discharge is comparatively more sensitive to the repetition frequency and the pulse duration,while little affected by the rising and falling times.

大气压氦气介质阻挡辉光放电的数值仿真计算

通过精心选择一维模拟计算所需要的各个参数,使用有限差分法数值求解了大气压氦气介质阻挡辉光放电数学模型中的离子连续方程、电子连续方程、泊松方程以及相关的辅助方程,得到了与实验吻合度很好的仿真波形。在此基础上计算了电场、离子密度、电子密度等放电空间内部参量随时空的演化图,这些参量对定量分析大气压氦气辉光的放电机理有重要作用。从理论上对所得到的计算结果做出了解释,并使用仿真结果很好地解释了实验所拍摄到的放电图像。

大气压射流等离子体放电特性及其灭菌效果

介绍了一种同轴电极的射流等离子体发生装置,可以直接在大气中将生成的氦气辉光放电射流等离子体喷出进行杀菌消毒,无需反应容器和真空系统,并从电压、频率、流速等方面讨论了该同轴等离子体发生器的放电特性。在稳定的放电条件下,利用实验装置进行了大气压下的等离子体灭菌实验,验证了本装置在等离子体灭菌应用上的可行性和易操作性。灭菌结果表明:在最初的2 min内,细菌减小趋势明显,3 min后细菌几乎全部消亡。

O_2、CO_2、N_2对常压He多电流脉冲放电特性的影响

为了研究少量的O_2、CO_2和N_2对常压He多电流脉冲放电的影响,分别对其放电时的电流电压波形、Lissa-jious图形和发射光谱进行了实验研究。结果表明:在外加电压不变的情况下,随着分别混入的O_2、CO_2和N_2流量的增加,每半个周期中电流脉冲的个数并没有改变,电流脉冲的峰宽却明显变窄,从μs量级变为ns量级,此时Lis-sajous图形显示辉光放电时第一个电流脉冲所需要的外加电压要比丝状放电时低的多,介质板上的积累电荷明显减少,放电逐渐从辉光放电过渡到丝状放电,其发射光谱表明,这主要是由于放电空间内的亚稳态He(2~3S)原子逐渐减少导致的。