本文主要研究内容
作者王瑶瑶（2019）在《基于同轴腔体的微波等离子体技术研究》一文中研究指出：微波等离子体因粒子活性大、温度低、密度高和体积大等优点,且容易控制,具有广泛的应用前景,如:汽车发动机的微波点火(微波点火)、等离子体冶金、等离子炬化学元素探测、有机物表面处理和医学杀菌消毒等领域。但目前实验室常见的微波等离子体设备,绝大部分都是基于连续波磁控管的微波源(平均功率千瓦级)技术,因结构复杂和体积庞大,难以得到规模化的应用。为了解决的这一技术难题,本文对微波等离子体应用技术进行了研究,以实现微波等离子体设备小型化和轻量化。微波同轴传输线因结构简单、损耗小等特点得到了广泛应用。基于同轴谐振器的等离子体放电装置,可以以很低的馈入功率在其开口端获得较高的电场强度。为了与日趋成熟的微波固态源技术相配合,本文基于传输线理论,设计了新型调频和调谐结构的微波装置,一方面可以在腔体的开口端产生较高的电场强度,灵活地调整其谐振频率和反射系数;另一方面可以与微波固态源配合构建全自动的微波等离子体系统。本文设计了汽车发动机的微波火花塞装置和大气常压下小型微波等离子体炬装置,完成了样品的加工,搭建了测试系统并完成了相关实验,探索了微波等离子体技术的实用性。本文主要研究工作和创新点如下:1.微波点火:(a)设计了电、磁两种耦合方式馈电的微波火花塞,并且建立了微波电路的等效电路模型;(b)对影响微波火花塞性能的参数进行了研究,分别是谐振频率和电场强度。影响谐振频率的参数包括介质的厚度、介电常数、馈电的位置以及中心导体的直径;影响电场强度的参数包括:中心导体和外导体的放电端结构;(c)通过实验发现:电场强度越高,模拟气缸内产生的峰值压力越高,燃烧效率越高;另外,燃烧过程中产生的等离子体火核与中心导体结构直接相关,中心导体越大,等离了体火核越大,但对燃烧传播速度的影响有限;对比了电耦合和磁耦合火花塞的实验结果,发现同样电场强度下,电耦合火花塞一定程度上比磁耦合火花塞燃烧更充分。2.微波等离子体炬:研制了小型化的超宽带宽(30MHz)全自动大气压微波等离子体炬(CMPT)装置,工作中心频率为2.45GHz,设计了可以分别调节频率与反射系数的离子炬结构。首次搭建了全自动微波等离子体炬系统,通过实验研究了气体流量和微波功率对氩气等离子体射流尺寸等参数的影响;同时运用CMPT对有机玻璃(PMMA)表面进行改性处理,原子力显微镜和接触角测量仪结果显示:电场强度越大,被处理的PMMA表面越粗糙,水与有机物表面的接触角越小,表面改性越明显。3.研究微波与等离子体耦合问题:这一问题一直是阻碍实现微波等离子体规模化应用的难题,因为等离子体产生以后,整个谐振腔体的负载性能发生改变,随着微波源与等离子的耦合变差,系统效率下降;本文把等离子体看成一种有损耗的介质负载,作为等离子体炬整体的一部分,通过仿真计算得出同轴谐振器频点的漂移规律,其结果与实验数据整体趋势一致。本文所取得的研究成果为实现微波等离子体装置的小型化奠定了基础。
Abstract
wei bo deng li zi ti yin li zi huo xing da 、wen du di 、mi du gao he ti ji da deng you dian ,ju rong yi kong zhi ,ju you an fan de ying yong qian jing ,ru :qi che fa dong ji de wei bo dian huo (wei bo dian huo )、deng li zi ti ye jin 、deng li zi ju hua xue yuan su tan ce 、you ji wu biao mian chu li he yi xue sha jun xiao du deng ling yu 。dan mu qian shi yan shi chang jian de wei bo deng li zi ti she bei ,jue da bu fen dou shi ji yu lian xu bo ci kong guan de wei bo yuan (ping jun gong lv qian wa ji )ji shu ,yin jie gou fu za he ti ji pang da ,nan yi de dao gui mo hua de ying yong 。wei le jie jue de zhe yi ji shu nan ti ,ben wen dui wei bo deng li zi ti ying yong ji shu jin hang le yan jiu ,yi shi xian wei bo deng li zi ti she bei xiao xing hua he qing liang hua 。wei bo tong zhou chuan shu xian yin jie gou jian chan 、sun hao xiao deng te dian de dao le an fan ying yong 。ji yu tong zhou xie zhen qi de deng li zi ti fang dian zhuang zhi ,ke yi yi hen di de kui ru gong lv zai ji kai kou duan huo de jiao gao de dian chang jiang du 。wei le yu ri qu cheng shou de wei bo gu tai yuan ji shu xiang pei ge ,ben wen ji yu chuan shu xian li lun ,she ji le xin xing diao pin he diao xie jie gou de wei bo zhuang zhi ,yi fang mian ke yi zai qiang ti de kai kou duan chan sheng jiao gao de dian chang jiang du ,ling huo de diao zheng ji xie zhen pin lv he fan she ji shu ;ling yi fang mian ke yi yu wei bo gu tai yuan pei ge gou jian quan zi dong de wei bo deng li zi ti ji tong 。ben wen she ji le qi che fa dong ji de wei bo huo hua sai zhuang zhi he da qi chang ya xia xiao xing wei bo deng li zi ti ju zhuang zhi ,wan cheng le yang pin de jia gong ,da jian le ce shi ji tong bing wan cheng le xiang guan shi yan ,tan suo le wei bo deng li zi ti ji shu de shi yong xing 。ben wen zhu yao yan jiu gong zuo he chuang xin dian ru xia :1.wei bo dian huo :(a)she ji le dian 、ci liang chong ou ge fang shi kui dian de wei bo huo hua sai ,bing ju jian li le wei bo dian lu de deng xiao dian lu mo xing ;(b)dui ying xiang wei bo huo hua sai xing neng de can shu jin hang le yan jiu ,fen bie shi xie zhen pin lv he dian chang jiang du 。ying xiang xie zhen pin lv de can shu bao gua jie zhi de hou du 、jie dian chang shu 、kui dian de wei zhi yi ji zhong xin dao ti de zhi jing ;ying xiang dian chang jiang du de can shu bao gua :zhong xin dao ti he wai dao ti de fang dian duan jie gou ;(c)tong guo shi yan fa xian :dian chang jiang du yue gao ,mo ni qi gang nei chan sheng de feng zhi ya li yue gao ,ran shao xiao lv yue gao ;ling wai ,ran shao guo cheng zhong chan sheng de deng li zi ti huo he yu zhong xin dao ti jie gou zhi jie xiang guan ,zhong xin dao ti yue da ,deng li le ti huo he yue da ,dan dui ran shao chuan bo su du de ying xiang you xian ;dui bi le dian ou ge he ci ou ge huo hua sai de shi yan jie guo ,fa xian tong yang dian chang jiang du xia ,dian ou ge huo hua sai yi ding cheng du shang bi ci ou ge huo hua sai ran shao geng chong fen 。2.wei bo deng li zi ti ju :yan zhi le xiao xing hua de chao kuan dai kuan (30MHz)quan zi dong da qi ya wei bo deng li zi ti ju (CMPT)zhuang zhi ,gong zuo zhong xin pin lv wei 2.45GHz,she ji le ke yi fen bie diao jie pin lv yu fan she ji shu de li zi ju jie gou 。shou ci da jian le quan zi dong wei bo deng li zi ti ju ji tong ,tong guo shi yan yan jiu le qi ti liu liang he wei bo gong lv dui ya qi deng li zi ti she liu che cun deng can shu de ying xiang ;tong shi yun yong CMPTdui you ji bo li (PMMA)biao mian jin hang gai xing chu li ,yuan zi li xian wei jing he jie chu jiao ce liang yi jie guo xian shi :dian chang jiang du yue da ,bei chu li de PMMAbiao mian yue cu cao ,shui yu you ji wu biao mian de jie chu jiao yue xiao ,biao mian gai xing yue ming xian 。3.yan jiu wei bo yu deng li zi ti ou ge wen ti :zhe yi wen ti yi zhi shi zu ai shi xian wei bo deng li zi ti gui mo hua ying yong de nan ti ,yin wei deng li zi ti chan sheng yi hou ,zheng ge xie zhen qiang ti de fu zai xing neng fa sheng gai bian ,sui zhao wei bo yuan yu deng li zi de ou ge bian cha ,ji tong xiao lv xia jiang ;ben wen ba deng li zi ti kan cheng yi chong you sun hao de jie zhi fu zai ,zuo wei deng li zi ti ju zheng ti de yi bu fen ,tong guo fang zhen ji suan de chu tong zhou xie zhen qi pin dian de piao yi gui lv ,ji jie guo yu shi yan shu ju zheng ti qu shi yi zhi 。ben wen suo qu de de yan jiu cheng guo wei shi xian wei bo deng li zi ti zhuang zhi de xiao xing hua dian ding le ji chu 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自中国科学技术大学的王瑶瑶，发表于刊物中国科学技术大学2019-07-12论文，是一篇关于微波火花塞论文,燃烧效率论文,微波等离子体炬论文,表面改性论文,微波与等离子体耦合论文,中国科学技术大学2019-07-12论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自中国科学技术大学2019-07-12论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
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