论文摘要
本工作采用双水电极介质阻挡放电装置,在交流气体放电中观察到了不同类型的放电模式：流光模式、斑图模式和辉光模式。采用光谱方法,对各种放电模式特性进行了研究。首先研究了在低气压条件下,氮气/氩气、空气/氩气介质阻挡放电中等离子体发射谱线随混合气体体积含量比和实验条件的变化。实验结果表明：潘宁激发对氮C3Πu态的粒子布居数影响很大,对391.4nm(18.7eV)发射谱线强度影响很小。N2这种具有高振动态的双原子分子,对Ar原子发射谱线具有选择性淬灭作用。并且当氩原子的激发电位越接近氮分子的激发电位时,这种淬灭作用越强。实验还研究了大气压条件下,氮气/氩气、空气/氩气混合气体放电中,不同类型斑图的振动温度。实验发现：斑图模式不同,振动温度范围不同。在同一种斑图模式下,振动温度随氮气体积含量的变化成线性趋势。另外,在混有2%空气的大气压氩气放电实验中,观察到了稳定的六边形斑图。实验发现六边形单个通道内的电子激发温度、ArI 696.54nm谱线的宽度以及从中分离出来的Stark展宽ΔλLStark都随驱动电压的升高而变宽,这说明了六边形单个通道内的电子能量随驱动电压的升高增加。最后研究了气压为0.05～1.0atm空气介质阻挡放电中类辉光向流光转变时电子能量的变化特性。实验发现类辉光放电模式中电子能量比流光放电模式中电子能量高很多；另外,实验在低气压氩气(氩气体积含量为99.9%)和空气混合气体中实现了辉光放电,发现在辉光放电区域内,氮分子(C3Πu)的振动温度几乎不随位置改变而发生变化。这说明了在产生的整个等离子体区域内,分子激发过程比较均匀：另外,实验也测量了不同气压下的辉光放电特性。实验结果表明：气压越低,辉光放电模式越均匀,分子振动温度和电子激发温度都越高。这些结果说明了气压越低,电子能量越大。本工作获得的研究成果及其规律,对不同模式交流气体放电特性研究具有重要参考价值。