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少量氧气对大气压氩氧混合气体放电特性的影响 被引量：2
1
作者 王一男 金鑫 +1 位作者 王莉 金莹 《核聚变与等离子体物理》 CSCD 北大核心 2017年第4期482-488,共7页
基于一维流体模型,采用数值模拟的方法研究了大气压氩氧混合气体放电中少量氧气含量对放电特性的影响。根据模型方程进行了数值模拟分析,计算结果表明:随着氧气含量由0.1%增加到0.6%,电子密度减小,O-离子密度增加,总的负粒子密度增加,... 基于一维流体模型,采用数值模拟的方法研究了大气压氩氧混合气体放电中少量氧气含量对放电特性的影响。根据模型方程进行了数值模拟分析,计算结果表明:随着氧气含量由0.1%增加到0.6%,电子密度减小,O-离子密度增加,总的负粒子密度增加,鞘层区电子温度增加。随着放电时间的增加,O-离子密度增加,电子密度的变化分为三个阶段:电子密度快速增长阶段、电子密度下降阶段和电子密度稳定阶段。当氧气含量小于1%时,电子密度随着氧气含量的增加迅速减小,氧原子密度快速增加;氧气含量大于1%小于4%时,电子密度随氧气含量的增加而缓慢减少,氧原子密度缓慢增加直至不变。 展开更多
关键词 数值模拟 大气压气体放电 氩氧混合气体
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大气压射频微等离子体放电结构演化的粒子模拟 被引量：6
2
作者 张远涛 刘冰 葛蕾 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第10期2997-3005,共9页
大气压射频微等离子体放电具有较大的潜在应用价值,但实验研究较困难。为此借助于粒子模拟的方法,在给定的放电间隙下,研究了电流密度及二次电子发射系数(SEEC)对射频微等离子体的放电结构的影响。模拟结果表明,随着输入电流密度的增大... 大气压射频微等离子体放电具有较大的潜在应用价值,但实验研究较困难。为此借助于粒子模拟的方法,在给定的放电间隙下,研究了电流密度及二次电子发射系数(SEEC)对射频微等离子体的放电结构的影响。模拟结果表明,随着输入电流密度的增大,放电空间逐渐由鞘层主导的结构转变为辉光放电结构,电子密度也会随之增大,鞘层电场逐渐增强,同时电子能量概率函数(EEPF)曲线会随之整体向上偏移;而在给定的电流密度下,随着SEEC的增大,放电结构也会逐渐由鞘层主导的结构转变为辉光放电的结构,电子密度会随之增大,同时鞘层电场会逐渐变小,高能电子(>20 eV)比例也随之减小。最后分析了在大间隙下出现鞘层主导结构的可能性。 展开更多
关键词 大气压气体放电 射频微等离子体 放电结构 粒子模拟 二次电子 电子能量概率函数
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大气压射频放电中放电参数对活性粒子影响的数值模拟研究 被引量：8
3
作者 张远涛 王冠 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期428-438,共11页
大气压射频放电是人们比较关注的气体放电形式,在合适的放电条件下,其产生的低温非平衡等离子体中可以产生大量的活性粒子,如何优化与调控这些活性粒子的产生与分布是实际应用中,特别是与环境相关的应用中人们非常关心的问题。因此数值... 大气压射频放电是人们比较关注的气体放电形式,在合适的放电条件下,其产生的低温非平衡等离子体中可以产生大量的活性粒子,如何优化与调控这些活性粒子的产生与分布是实际应用中,特别是与环境相关的应用中人们非常关心的问题。因此数值求解了描述大气压射频等离子体的流体模型,研究了放电频率、放电间隙及脉冲调制对大气压射频等离子体中活性粒子的影响。计算结果表明,在相同的功率下,过高的放电频率(>20 MHz)会抑制活性粒子的产生,而较小的放电间隙(<1 mm,即在微等离子体范围内)则有助于提高活性粒子的数密度;通过选取合适的调制频率与占空比,借助于脉冲调制的方式在大气压射频放电中可以有效的调控活性粒子的产生,并降低功率消耗。研究结果可对大气压射频放电中活性粒子的应用提供一定的理论指导。 展开更多
关键词 大气压气体放电 射频放电 非平衡等离子体 活性粒子 流体模拟 脉冲调制
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大气压双频氦气放电特性的数值模拟研究 被引量：2
4
作者 王一男 李帅星 +4 位作者 刘悦 金莹 王莉 张艳华 石凤艳 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第7期590-597,共8页
采用1-D流体模型对大气压裸金属电极结构的双频驱动氦气放电特性进行了研究。模型中考虑了氦等离子体放电过程中的6种粒子和13个基本反应过程。研究了双频调制大气压氦气放电中高低频电压、高低频频率等不同匹配方式对等离子体参数的影... 采用1-D流体模型对大气压裸金属电极结构的双频驱动氦气放电特性进行了研究。模型中考虑了氦等离子体放电过程中的6种粒子和13个基本反应过程。研究了双频调制大气压氦气放电中高低频电压、高低频频率等不同匹配方式对等离子体参数的影响,并且通过对电子密度、电场强度、电流密度以及电子加热机制等分析了大气压氦气放电双频调控机制。研究表明:高频源电压及高频源频率对放电特性的影响要大于低频源电压和频率;电子密度、电子温度等随着高频源电压和频率的增加而增加,随着低频源电压的增加而减小,低频源频率将不影响电子密度及电子温度。本文的研究为大气压气体放电提供了更多的优化等离子体参数的手段。 展开更多
关键词 双频调制 大气压气体放电 数值模拟
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大气压微尺度气体放电中热电子和热场发射的特性分析 被引量：1
5
作者 孙丽 周雯 +2 位作者 姜巍 李和平 李增耀 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期144-150,共7页
近年来的研究表明,场致电子发射在微尺度气体放电中作用显著。然而,当阴极被加热到高温,热发射也成为影响微尺度放电形成的重要因素。对大气压微尺度放电,热微等离子体的形成主要通过热电子发射和热场发射,气体电离得到的离子能在放电... 近年来的研究表明,场致电子发射在微尺度气体放电中作用显著。然而,当阴极被加热到高温,热发射也成为影响微尺度放电形成的重要因素。对大气压微尺度放电,热微等离子体的形成主要通过热电子发射和热场发射,气体电离得到的离子能在放电时产生足够的空间电荷,进而影响阴极附近的局部电场。在本文中,针对阴极高温大气压直流微尺度气体放电,采用一维隐式PIC-MC方法,分析了不同场增强因子和极板温度对热电子发射和热场发射产生的等离子体特性的影响。对气体击穿放电达到稳定之后的热微等离子体,分析了极板间电场强度、粒子平均温度、粒子数密度的分布以及电子能量概率分布函数。结果表明,当场增强因子为1时,阴极表面几乎没有场致电子发射,热场发射和热电子发射结果几乎重合;极板温度越高,热发射作用越强。 展开更多
关键词 大气压微尺度气体放电 热微等离子体 隐式PIC-MC 特性分析
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