介質(zhì)阻擋放電與直流輝光放電中OH自由基的光譜診斷.pdf

1、本論文分別利用發(fā)射光譜技術(shù)和激光誘導(dǎo)熒光光譜技術(shù)對介質(zhì)阻擋放電和直流輝光放電等離子體中OH自由基等活性物種進(jìn)行診斷研究，主要結(jié)果如下： 1.利用發(fā)射光譜技術(shù)在大氣壓下成功地測量了氮?dú)夂魵怏w系針—板式介質(zhì)阻擋放電產(chǎn)生的OH(A2∑→X2П0-0)自由基和N2+(B2∑u+→X2∑g+0-0)的發(fā)射光譜，并且由N2(C3Пu→B3Пg)的△v=—3和△v=—4振動(dòng)帶序發(fā)射光譜強(qiáng)度和相應(yīng)的Frank—Condon因子計(jì)算得出了N2

2、(C)的振動(dòng)溫度，在與OH(A2∑→X2П0-0)相互重疊的發(fā)射光譜中減去N2(C3Пu→B3Пg)的△v=+1振動(dòng)帶序的發(fā)射光譜強(qiáng)度，從而求出OH(A2∑→X2П0-0)自由基的發(fā)射光譜強(qiáng)度，同時(shí)還研究了OH(A2∑→X2П0-0)自由基和N2+(B2∑u+→X2∑g+0-0)的發(fā)射光譜強(qiáng)度隨放電電壓、放電頻率、氮?dú)饬髁考搬槹彘g距的變化規(guī)律。結(jié)果表明：隨著放電電壓和放電頻率的增加，OH(A2∑→X2П0-0)自由基和N2+(B2∑u+

3、→X2∑g+0-0)的發(fā)射光譜強(qiáng)度逐漸增強(qiáng)；OH(A2∑→X2П0-0)自由基和N2+(B2∑u+→X2∑g+0-0)的發(fā)射光譜強(qiáng)度隨通入氮?dú)饬髁康脑黾記]有明顯變化；當(dāng)針板間距逐漸增大時(shí)，OH(A2∑→X2П0-0)自由基和N2+(B2∑u+→X2∑g+0-0)的發(fā)射光譜強(qiáng)度先增強(qiáng)后減弱，在距離下極板3mm處有一極值。 2.利用激光誘導(dǎo)熒光技術(shù)對在低氣壓下分別對純水蒸氣體系、氮?dú)鈹y帶水蒸氣體系以及氦氣攜帶水蒸氣體系板—板式負(fù)直流

4、輝光放電中產(chǎn)生的OH(A2∑→X2П0-0)熒光光譜進(jìn)行了診斷研究，并通過模擬計(jì)算得到了基態(tài)OH自由基的轉(zhuǎn)動(dòng)溫度。OH(A2∑→X2П0-0)熒光光譜中Q1(1)分支熒光光譜強(qiáng)度較強(qiáng)且受周圍其它熒光分支干擾較小，Q1(1)分支熒光光譜強(qiáng)度變化反映了OH(A2∑→X2П0-0)熒光強(qiáng)度變化。同時(shí)還研究了放電電壓和放電氣壓對Q1(1)分支熒光強(qiáng)度的影響，結(jié)果表明：純水蒸氣體系中，Q1(1)分支熒光強(qiáng)度隨放電電壓的增加沒有明顯變化，當(dāng)放電氣壓

5、增加時(shí)Q1(1)分支熒光強(qiáng)度相應(yīng)減弱；氮?dú)鈹y帶水蒸氣體系中，Q1(1)分支熒光強(qiáng)度隨放電電壓的增加而增強(qiáng)，當(dāng)增加放電氣壓時(shí)，Q1(1)分支熒光強(qiáng)度先增強(qiáng)后減弱，并在110 Pa附近有一極值；氦氣攜帶水蒸氣體系中，Q1(1)分支熒光強(qiáng)度隨放電電壓的增加而明顯增強(qiáng)，當(dāng)增加放電氣壓時(shí)，Q1(1)分支熒光強(qiáng)度先增強(qiáng)后減弱，并在180 Pa時(shí)出現(xiàn)一極值。純水蒸氣體系產(chǎn)生的OH(A2∑→X2П0-0)熒光光譜本底噪聲要比在氮?dú)夂秃夂魵怏w系中產(chǎn)