脈沖流光放電脫除SO-,2-的光譜診斷.pdf

1、河北大學碩士學位論文脈沖流光放電脫除SO的光譜診斷姓名：王百榮申請學位級別：碩士專業(yè)：原子與分子物理指導教師：張連水20090501A b s t r a c tA b s t r a c tA sas i g n i f i c a n t a t m o s p h e r ep o l l u t a n t ，S 0 2m a i n l yc o m ef r o me x h a u s to fb u r n i n gc

2、 o a lb o i l e r ．B e s i d e sC O a n d C 0 2 ，N 2 a n d H E O a r e a l s oh i g hc o n t e n tg a sp r o d u c e d i nt h i sp r o c e s s ．S ot h es t u d yo f k i n e t i c sp r o c e s so f r e m o v a lS 0 2 b yp

3、 u l s e ds t r e a m e rd i s c h a r g em u s tt a k e t h ei n f l u e n c eo f N 2 a n d H 2 0 i n t oa c c o u n t ．B e s i d e s ，t h ec h a r a c t e r i s t i co f p u l s e d s t r e a m e rd i s c h a r g ep l

4、a s m ad i r e c t l yc o n c e r nt h er e m o v a le f f i c i e n c y ．T h em e t h o d so f t h e f l u o r e s c e n c ee m i s s i o ns p e c t r u ma r eu s e dt o s t u d yt h e c h a r a c t e r i s t i c p a r

5、a m e t e ro fp u l s e ds t r e a m e r d i s c h a r g e 、t h ee x c i t a t e da n dd i s s o c i a t i o np r o c e s so f H 2 0 a n dt h ed i s s o c i a t i o np r o c e s so f8 0 2 ．T h r o u g ht h ee x p e r i m

6、 e n t ，w e f i n ds o m e i n n o v a t i v ep r o d u c t i o n ．F i r s t ，N 2p l a s m ac h a r a c t e r i s t i c si n p u l s e ds t r e a m e r d i s c h a r g ea t a t m o s p h e r e p r e s s u r ei ss t u d i

7、 e db yu s i n gt r a c eA rd i s p e r s i o nf l u o r e s c e n c e s p e c t r o m e t r ym e t h o d ．A c c o r d i n g t o t h ee l e m e n t so f f l u o r e s c e n c es p e c t r ai n t e n s i t yd i r e c tr a

8、 t i ot o p a r t i c l ed i s t r i b u t i o n ，r e c u r i n gt o t h ed i f f e r e n t e x c i t e ds t a t ef l u o r e s c e n c e s p e c t r a i n t e n s i t y , p l a s m a e l e c t r o ne x c i t e d t e m p

9、 e r a t u r e sa n de l e c t r o nd e n s i t yo f p u l s e d s t r e a m e rd i s c h a r g ea n d d i e l e c t r i c b a r r i e rd i s c h a r g ea l eo b t a i n e du s i n gr e l a t i v e f l u o r e s c e n c

10、e i n t e n s i t y r a t i o m e t h o da n dB o l t z m a n np l o t m e t h o d ．T h i sf a c ts h o w st h a tt h ec a l c u l a t e dp l a s m ae l e c t r o ne x c i t e dt e m p e r a t u r ef r o mB o l t z m a n

11、 n p l o tm e t h o da r e ( 7 4 7 4 士5 0 0 ) K a n d ( 4 0 4 1 + 4 0 0 ) K ，w h i c h a r e b o mh i g h e r t h a n t h e e l e c t r o n e x c i t e dt e m p e r a t u r e f r o m r e l a t i v e f l u o r e s c e n c

12、 e i n t e n s i t y r a t i o m e t h o d ，( 6 7 2 5 + 1 5 0 0 ) K a n d( 3 8 8 7 士1 5 0 0 ) K ．A n d t h e e l e c t r o n d e n s i t y a r e 1 5 ．7 6 1 7 5 x 1 0 1 5 c m “ 3 a n d1 0 ．3 5 1 6 5 x 1 0 1 5 c m - 3r e s

13、 p e c t i v e l y ．T h e f a c t a l s o i n d i c a t e t h a t p u l s e ds t r e a m e r d i s c h a r g ep l a s m aa n dd i e l e c t r i cb a r r i e r d i s c h a r g ep l a s m a a p p r o x i m a t e l y t h es

14、 t a t eo f l o c a l t h e r m o d y n a m i c e q u i l i b r i u m ( L T E ) ．S e c o n d l y , w es t u d yt h ee x c i t e dd i s s o c i a t i o nk i n e t i c so fH 2 0 g a si nt h ep u l s e ds t r e a m e rd i s

15、 c h a r g e p l a s m aa tt h ea t m o s p h e r i c p r e s s u r e ．T h em a i n s p e c t r u m sd e t e c t e di nt h ee x p e r i m e n ta r ea s s i g n e dt oe H 一營n g 婦N 孫岔P 一碧n f o rO H r a d i c a la n dn = 3

16、．- - m = 2f o rH a t o mr e s p e c t i v e l y ．T h et e m p o r a l - r e s o l v e d m e a s u r e m e n t sa t3 3 7 ．2 n m 、3 0 8 ．4 n m 、6 5 6 ．5 n m s h o w t h a tt h eo c c u r r e n c e s o f O H ’a n d H ’a r e

17、l a t e rt h a n t h a to f N 2 + f o r 7 ．4 n s a n d17 ．6 n sr e s p e c t i v e l y ．S od i s s o c i a t i o np r o c e s so f H 2 0 C a nb ed e s c r i b e da sI - 1 2 0i se x c i t e dt o h i g hv i b r a t i o n a

18、 ll e v e lo ff i r s te x c i t e ds t a t eb y n o n ·e l a s t i c i t yc o l l i s i o nw i t he l e c t r o n , a n d t h e nd i s s o c i a t e s t o O H r a d i c a la t e x c i t e ds t a t e a n dH a t o m

19、a t g r o u n ds t a t e ．F u r t h e r m o r e ，t h er e s u l t so fs p a t i a l - r e s o l v e dm e a s u r e m e n t ss h o w t h a tt h ed e n s i t i e so f a c t i v ep a r t i c l e s r e a c h t h em a x i m u