14105.非對(duì)稱dbd放電空間結(jié)構(gòu)識(shí)別及丙綸改性研究

1、碩士學(xué)位論文非對(duì)稱非對(duì)稱DBDDBD放電空間放電空間結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)識(shí)別及丙綸改性研究識(shí)別及丙綸改性研究ResearchonAsymmetricDBDDisgeSpaceStructureIdentificationPolypropyleneModification作者姓名：羅朋振學(xué)科、專業(yè)：電工理論與新技術(shù)學(xué)號(hào)：21413036指導(dǎo)教師：魯娜副教授完成日期：2016年6月大連理工大學(xué)DalianUniversityofTechnology大連

2、理工大學(xué)碩士學(xué)位論文I摘要介質(zhì)阻擋放電(DBD)能在常溫常壓下生成穩(wěn)定的低溫等離子體，當(dāng)前已被大量應(yīng)用于臭氧產(chǎn)生、材料表面處理、氣體流動(dòng)控制等諸多領(lǐng)域。在常溫常壓下DBD放電大多以絲狀放電為主，而在材料表面改性等領(lǐng)域往往要求放電空間具有較高的均勻性。因此在實(shí)際工業(yè)應(yīng)用中，提高及評(píng)價(jià)放電空間的均勻程度一直是研究者關(guān)注的熱點(diǎn)及難點(diǎn)問題。關(guān)于如何提高放電空間的均勻度，研究者通常從以下方面著手：1、利用惰性氣體作為氣體介質(zhì)；2、讓放電在低氣壓環(huán)

3、境下進(jìn)行；3、以非對(duì)稱DBD結(jié)構(gòu)作為等離子體產(chǎn)生源。與嚴(yán)格意義上的ns量級(jí)時(shí)間范圍內(nèi)不存在任何絲狀放電通道的均勻放電不同，在實(shí)際的工業(yè)生產(chǎn)中，并非一定局限于這種理論定義上的均勻放電。反而更加實(shí)用的是由眾多絲狀通道相互融合所形成的近似均勻的放電，因此也引出了放電空間結(jié)構(gòu)識(shí)別及均勻程度的評(píng)價(jià)等難題。關(guān)于DBD放電空間的識(shí)別，常用手段有：1、電氣參數(shù)測(cè)量；2、ICCD相機(jī)高速攝像；3、數(shù)字圖像處理技術(shù)。本文以非對(duì)稱DBD為研究對(duì)象，通過ICC

4、D高速攝像技術(shù)、數(shù)字圖像處理技術(shù)分別對(duì)針—平板、篩網(wǎng)—平板DBD進(jìn)行放電空間的識(shí)別研究，并選取篩網(wǎng)—平板DBD結(jié)構(gòu)對(duì)丙綸進(jìn)行表面處理。所取得的成果如下：利用ICCD高速攝像技術(shù)結(jié)合電氣參數(shù)測(cè)量手段對(duì)不同氣體介質(zhì)下非對(duì)稱針—平板DBD的放電空間結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究。發(fā)現(xiàn)在大氣壓條件下，氣隙距離為12mm時(shí)，針—平板DBD在不同的氣體介質(zhì)中會(huì)存在不同的放電空間結(jié)構(gòu)，當(dāng)氣體介質(zhì)為氬氣，放電電壓為4kV時(shí)，放電電壓的正半周期表現(xiàn)為絲狀放電結(jié)構(gòu)，在電壓的

5、負(fù)半周期放電通道呈現(xiàn)為分層結(jié)構(gòu)，為類輝光放電形式；當(dāng)氣體介質(zhì)為氮?dú)?，放電電壓?2kV時(shí)，放電為電暈放電形式，僅針電極附近存在發(fā)光亮點(diǎn)。當(dāng)放電電壓升高到15kV，放電電壓的正、負(fù)半周期會(huì)呈現(xiàn)不同的放電空間結(jié)構(gòu)，正半周期為絲狀放電結(jié)構(gòu)，負(fù)半周期呈現(xiàn)類輝光分層空間結(jié)構(gòu)。在空氣條件下，放電電壓為12kV時(shí)，存在和氮?dú)鈼l件下相似的電暈放電，而當(dāng)放電電壓為15kV時(shí)，在整個(gè)周期只表現(xiàn)出絲狀放電空間結(jié)構(gòu)。提出利用圖像處理技術(shù)中常用的灰度直方圖(GL

6、H)、傅里葉能量譜(FES)對(duì)篩網(wǎng)—平板DBD進(jìn)行放電空間結(jié)構(gòu)識(shí)別研究，并運(yùn)用表示圖像灰度u(xy)離散程度的CV值對(duì)放電空間的均勻度進(jìn)行定量評(píng)價(jià)。實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)在空氣、氮?dú)鈼l件下，篩網(wǎng)—平板DBD放電空間會(huì)出現(xiàn)周期性放電結(jié)構(gòu)向絲狀放電結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變。周期性放電的灰度頻率分布圖呈類單高斯分布，但存在一個(gè)頻率極大的異常灰度值，傅里葉能量譜表現(xiàn)為具有一定空間周期的規(guī)則結(jié)構(gòu)。當(dāng)放電電壓增高到15kV時(shí)，絲狀通道會(huì)發(fā)生相互融合，呈現(xiàn)絲狀放電空間結(jié)構(gòu)