射频电源研究综述

射频电源是可以产生固定频率的正弦波、具有一定频率的高频电源,主要由射频信号源、射频功率放大器及阻抗匹配器组成,射频电源作为等离子体配套电源,广泛应用于半导体工艺设备、LED与太阳能光伏行业、科学实验中的等离子体发生、射频感应加热、医疗美容及常压等离子体消毒清洗等领域.本文梳理了国内外射频电源发展现状,重点分析电子管射频电源及晶体管射频电源的发展历程及主要技术区别,并详述国内外射频信号源、射频功率放大器及阻抗匹配器技术发展.在此基础上,对我国射频电源的发展提出合理性的建议.     

射频放电电参数的测量

通过自行研制的传感器,结合网络分析理论,采用数字与计算机技术实现对射频放电电压,电流,相位及功率的测量,除可广泛应用于射频放电的电压,电流,相位及功率测量外,还可对射频放电负载特性及等离子体的伏安特性进行研究与分析。     

低气压射频感应放电的参数计算

该文通过数值求解电磁场波动方程和流体方程计算了氩低气压射频感应放电的放电参数，并在计算等离子体电导率时考虑了电子碰撞的动力学影响。计算结果与其他模型的结论相符合。     

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EI北大核心CSCD

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。     

基于空心电极增强的容性耦合射频等离子体特性

为了提高容性耦合射频放电所产生的等离子体密度,在射频放电中利用空心电极结构替代平板电极,实验研究射频空心电极放电的等离子体特性。利用Langmuir探针诊断了电极间距、孔径和孔深对等离子体电子数密度的影响,并且对不同放电参数下空心电极上的自偏压进行了比较。实验结果表明:当空心电极孔径d=20 mm、电极间距L=3 cm、孔深h=3 mm、气压p为50～300 Pa时,在孔外获得的等离子体电子数密度最高,约为10¹⁷～10¹⁸m^-3。同时实验测得不同放电参数下射频空心电极上的自偏压也完全与鞘电压分布的"面积比"规律相符,即小电极处的鞘电压更高。射频振荡加热和空心阴极效应相互耦合能够产生稳定性好、电离率高、密度高的等离子体,电极几何参数和自偏压对获得高密度等离子体有着重要的影响。     

常压下射频放电的实验研究

研究了常压下射频放电的特性，实验表明，常压下射频电的基本过程类似于恒定电场的作用放电伏安特性曲线与汤逊德放电曲线基本相符，但快速交变电场又给放电带来一些新的特征，显示出典型的火花放电特性。     

射频放电等离子体气动激励特性的实验研究

为了提高等离子体气动激励的强度及流动控制的能力,实验研究了射频放电等离子体的气动激励特性。建立了射频放电等离子体气动激励实验系统,由射频信号发生器、阻抗匹配升压变压器、尖–尖电极等离子体激励器等组成。尖–尖电极等离子体激励器由一组对称的电极和固定装置组成,电极材料采用钨,固定装置材料采用胶木,固定之后电极间距为0.5 mm。在静止空气条件下进行实验,研究了射频放电等离子体的电特性和诱导流动特性。实验结果表明:气压变化时,等离子体激励器的阻抗会发生变化,耦合到等离子体激励器的输入功率也不同;在大气压下,由于射频放电存在快速加热作用,在静止空气中诱导产生了近似圆柱形的冲击波;冲击波首先以音速向外传播,随后强度逐渐减弱,一定时间后衰减为弱扰动;采用射频电源、重频脉冲直流电源、ns脉冲电源,均能在静止空气中诱导产生冲击波,冲击波波速接近音速。由于射频电源的体积、重量更小,实现阻抗匹配之后所需的电源输入功率最低,因此,射频放电是一种非常有前景的气动激励产生方式,在等离子体流动控制方面可能取得较好的效果。     

射频加热技术及其在医学上的应用

利用射频电磁波有选择性加热的特点，可实现前列腺局部深层加热，射频加热生物体主要是一种由位移电流引起的介质损耗热，加热与外电场频率，电场强度及介质本身的物理特性有关，其特点是加热迅速，均匀，而传导电流引起的欧姆加热也起了一定的作用，这是一种综合效应，为了达到良好的治疗效果，应使温度梯度维持在２～３℃／ｃｍ。     

射频辉光放电过程中工艺参数对极板自负偏压的影响

系统研究了射频等离子辉光放电过程中工艺参数对极板自负偏压的影响, 结果表明射频辉光放电过程中下极板上产生的自直流负偏压Ｖ 与电源功率Ｗ 和工作压强Ｐ 的关系为Ｖ＝ｋ Ｗ／ Ｐ。极板负偏压随极板间距的增加而增大。不同放电气体对极板自负偏压产生不同的影响,这与各种气体本身的放电特性有关     

能量分布均匀性对恒功率下多极射频诱导胶原蛋白分泌的影响

针对多极射频的电极极性排布模式开展研究，建立仿真模型分析皮肤组织中射频能量分布和热量分布随不同处理模式的变化规律，并通过细胞实验和动物实验定量分析了能量分布均匀性对恒功率下多极射频诱导胶原蛋白分泌的影响。结果表明，正、负电极交错排列模式下，多极射频作用于皮肤组织的电流密度均值、能量分布均匀性和热量分布均匀性相对最优。多极射频处理可有效促进体外培养的皮肤成纤维HFF-1细胞增殖并提升细胞活力，同时该应用效果与射频能量分布均匀性正相关。不同电极极性排布模式下多极射频诱导胶原蛋白分泌的效果有显著差异，能量分布均匀性越高，成纤维细胞分泌胶原蛋白量及大鼠皮肤胶原蛋白层厚度增加越明显。以上结果为多极射频技术的临床研究提供了理论和实验支撑。     

射频无极光源的启动瞬态过程研究

该文分析了射频无极光源启动过程中的光电特性,得到了射频无极光源启动过程中放电模式的转变特性。实验表明,射频无极光源启动过程中,E放电持续时间在0．1ms数量级,而H放电稳定时间在ms量级。     

智控射频加热技术在电烤箱上研究与应用

近几年,具有中国传统饮食习惯,满足舌尖味蕾的烧烤美食文化不断流行,具备风味烘焙功能的烤箱走进了千家万户,随着电磁能射频加热技术的日臻成熟,射频加热以其加热速度,加热穿透性强在家电烤箱上的应用得到了快速发展,带有射频加热装置烤箱市场渗透率大幅提升,给用户带来新的感受和体验.针对用户体验痛点,进行技术瓶颈突破创新,对于射频加热在烤箱上应用原理构思,射频元器件甄选匹配,对不同食材射频加热烘焙效果验证测试,并建立CAE仿真分析模型,进行烘焙烧烤过程智能控制逻辑设计优化,经过反复对比测试验证,结果表明,该智控射频加热技术在电烤箱上应用研究,解决了用户肉类烤制夹生、焦糊痛点和技术难题,实现快速高效射频加热烹饪,提升用户体验满意度,促进厨电市场健康发展.     

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

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。     

检测发电机定子绕组电弧放电的方法

发电机定子绕组电弧放电，导致发电机故障停机，尽早发现电弧放电是很有意义的。本文介绍的测量定子三相绕组中心点射频电压的方法，比其他方法优越。     

不同焊后热处理方式对P92钢近表面组织性能的影响

分别采用电阻加热及感应加热方式对P92 钢进行焊后热处理,分析了这2 种加热方式对P92 钢近表面组织性能的影响。结果表明：感应加热趋肤效应不会对趋肤层内母材产生明显影响;无论采用电阻加热还是感应加热,母材近表面碳化物的体积均明显大于母材中部碳化物,导致近表层母材金属抗拉强度降低,在满足热处理后焊缝性能要求的前提下,应尽可能降低热处理温度。     

用于检测输电线路电晕放电的平面矩形螺旋天线

随着高压输电线路等级的提高,电晕放电的频繁发生给电力系统带来了巨大的潜在安全风险和电力损失,因此输电线路电晕放电的检测对电力系统具有重要意义.矩形螺旋天线以其阻抗平滑、圆极化特性好而得到了广泛的应用,因此设计一种平面矩形螺旋天线,用于检测输电线路电晕放电产生的射频电磁波.通过优化线圈的长度、间距和匝数,确定了天线的基本...     

面向食品解冻和制熟过程的射频加热技术研究进展

射频加热作为一种新型物理加热技术,其特点在于加热速度快、穿透深度大和选择性加热,无论在传统食品工业还是家用厨电方面都具有巨大的开发应用潜力。文章综述了射频加热技术在食物解冻和制熟中的研究与应用,进行了射频加热对食物解冻和制熟过程中的烹饪效率、均匀性、营养健康品质和食用品质的探究,并对射频加热主要存在的问题和改善措施进行总结,以及对未来的研究方向进行了展望,为其今后在厨电产品中的研究与应用提供参考。     

发电机射频监测系统的改进及故障实例分析

详细阐述了发电机射频监测系统的改进措施。通过技术改进将不同负荷状态下的射频电流的实际电平上传到DCS系统SIS画面，可以真正的实现发电机局部放电的远方在线监测。同时通过故障实例进行在线监测分析，准确地判断故障点并得到及时处理，避免发生机组非停及设备损环事故。     

变电站高压设备感应放电电能损耗的场路结合分析

文中从变电站运行实际出发,描述了变电站高压设备的感应放电现象。针对变电站高压设备存在的感应放电现象,定性的分析了感应放电的产生机理与微观发展过程,以隔离开关为研究对象利用Ansoft Maxwell电磁场仿真软件解得了感应放电的边界条件。通过对放电电路网络的分布参数进行计算,利用Oracle PSpice电路仿真软件解得了单个感应放电脉冲所带来的的电能损耗,以电场与电路仿真相结合的方式,参考变电站实际运行规律及社会用电量等统计数据,估算出变电站高压设备感应放电所产生的电能损耗。     

微型射频离子推力器放电等离子体全局模型仿真研究

微型射频离子推力器具有结构简单、工作寿命长、推力动态范围大、性能调节响应灵敏等特点,是国际微电推进领域的研究热点之一.射频离子推力器电离室内的感性耦合放电等离子体特性和推力器的性能密切相关.该文建立了多软件联合仿真的射频离子推力器放电等离子体全局模型,对所设计放电室内径为40mm的微型射频离子推力器开展了包含电磁场、温度场、电路、等离子体化学反应的多物理场耦合仿真分析,并研究了等离子体放电特征参数及推力器性能参数随输入功率、屏栅电势、工质流量及射频频率等因素的变化规律.结果表明,所建立的全局模型计算结果与实验数据吻合良好,输入功率、屏栅电势、工质流量是调节微型射频离子推力器性能的主要因素,该研究为综合调控微型射频离子推力器的工作性能奠定了良好基础.