大氣壓射頻輝光放電中放電穩(wěn)定性研究.pdf

1、大氣壓輝光放電是一種熱力學(xué)非平衡放電，其產(chǎn)生的等離子體溫度低，并且在大氣壓下即可實(shí)現(xiàn)，因此在未來工業(yè)生產(chǎn)中具有廣泛的應(yīng)用前景。大氣壓射頻輝光放電是當(dāng)前實(shí)現(xiàn)大氣壓輝光放電的主要形式之一，具有氣體擊穿電壓低和產(chǎn)生的等離子體密度高等優(yōu)點(diǎn)。為了滿足未來工業(yè)化應(yīng)用的要求，需要獲得更高效的大氣壓射頻輝光放電，也即高強(qiáng)度均勻輝光放電，但放電強(qiáng)度的提高會(huì)導(dǎo)致放電模式的轉(zhuǎn)變，即由均勻穩(wěn)定的α放電模式轉(zhuǎn)變?yōu)椴环€(wěn)定的γ放電模式。本文主要通過實(shí)驗(yàn)的方法，討論了

2、在大氣壓射頻輝光放電中的穩(wěn)定性問題。具體內(nèi)容概述如下:
　　 1.首先通過比較氬氣中射頻激發(fā)頻率為6.78和13.56MHz下大氣壓射頻輝光放電的電流-電壓特性，說明了放電過程的模式轉(zhuǎn)變現(xiàn)象及其與射頻激發(fā)頻率的關(guān)系。進(jìn)一步研究了激發(fā)頻率在5-24MHz范圍內(nèi)放電工作在均勻穩(wěn)定的α模式下的工作范圍，并解釋了其中模式轉(zhuǎn)變的機(jī)理。研究表明，我們可以采用提高激發(fā)頻率的方法來增強(qiáng)放電的穩(wěn)定性。此外，我們還通過比較6.78、13.56和20

3、.34MHz激發(fā)頻率中放電在α模式下750nm處的發(fā)射光譜強(qiáng)度及對應(yīng)的氣體溫度，表征了不同激發(fā)頻率下的等離子體活性和特性。
　　 2.采用脈沖調(diào)制射頻功率技術(shù)，系統(tǒng)研究了調(diào)制脈沖特性對放電特性的影響。實(shí)驗(yàn)在氦氣大氣壓條件下開展，射頻頻率固定在13.56MHz。通過實(shí)驗(yàn)研究檢測電流電壓主要表征了在不同調(diào)制脈沖頻率(100kHz-900kHz)和脈沖占空比(10％-90％)情況下，放電擊穿電壓，穩(wěn)定放電(α工作模式)的電流電壓范圍。