大气压下超短弧隙电弧反向运动的研究

笔者通过实验和综合分析的方法,认为在常压下超短弧隙电弧反向运动是由于近门极区域中产生的正离子的绝大部分能到达阴极的结果。文中介绍了其实验装置和实验结果,理论分析(图4,参7)。     

大气压下不同气体的流注放电特性

大气压下气体放电通常表现为丝状放电形式。流注或先导放电是其气体击穿的起始阶段,相对于低气压下暗放电或辉光放电具有更复杂的演化特性。为了研究不同气体的流注传播特性,采用流体模型对1 cm平板电极中大气压下氮气、氧气,以及氮气混合20%、1%和0.01%氧气的双向流注传播过程进行了仿真计算。光电离作为源项加在流体模型中,在数值仿真时采用解多组Helmholtz方程代替Zheleznyak积分计算。仿真结果表明:氧气含量较低时,流注会出现分叉现象;氧气中流注发展速度较快;氧气中正流注通道半径较大。     

电弧作用下SF_6气体分解产物的试验研究

SF6开关设备发生故障或存在缺陷时,设备内部会产生SF6分解产物,通过检测这些分解产物为设备故障定位和缺陷诊断提供了有效手段。试验研究了SF6开关设备在不同开断电流、不同燃弧时间以及有无吸附剂情况下SF6气体分解产物的变化情况,分析了设备在电弧放电故障时SF6气体分解产物体积分数变化趋势及影响因素,为设备的故障诊断提供了有效手段。     

气体电弧在不同气体介质中电子数密度的汤逊散射诊断研究

随着“双碳”政策的提出,对于环保型SF₆替代气体的探索受到了越来越广泛的关注,各类气体的绝缘特性是我们关注的一个重要参数。但是由于电弧的不稳定性,断路器中电弧放电的电子数密度很难被测量,且电弧电子数密度又是确定断路器开断成功与否的重要参数。汤逊散射作为一种等离子体的光学诊断方法,具有无需基于平衡态假设且精度较高的优点。文中利用汤逊散射的方法成功测量了,在250 A、200 V的条件下通过拉弧形成的电弧,在空气、N₂、CO₂、SF₆四种不同气体中的径向电子数密度的分布。发现在燃弧阶段,4种气体介质中电弧的径向电子数密度分布差别不大,电弧中心的电子数密度在1×10²³m^-3左右,电弧边界的电子数密度约为6.0×10²²m^-3;整体而言,SF₆的径向电子数密度要小于空气的,这与SF₆的强电负性有关。     

大气压脉冲气体放电与等离子体应用

脉冲放电等离子体及其应用是脉冲功率技术民用领域极具前景的发展方向之一。为了推动脉冲放电等离子体理论与应用技术的研究和发展,综述了近年来纳秒脉冲气体放电机理与典型脉冲等离子体特性和应用的研究进展。介绍了基于高能电子逃逸击穿的机理假说及相关测量技术的研究进展。分析了直接驱动型脉冲放电、脉冲介质阻挡放电和脉冲等离子体射流三种典型脉冲放电形式的国内外研究现状。以材料表面改性、主动流动控制、点火助燃和甲烷转化为代表介绍了脉冲等离子体应用研究进展。最后结合脉冲放电等离子体研究现状的分析,展望了大气压脉冲气体放电与放电等离子体应用的发展趋势。     

大气压氩滑动电弧的光谱诊断(英文)

This work is devoted to the experimental investigation of an AC argon gliding arc discharge at atmospheric pressure.The dynamic behaviour of the argon gliding arc plasma is investigated by the oscillations of the electrical signals,while the time-resolved arc root motion behaviour on the electrode wall is analyzed by high-speed photography.It is found that the anode and cathode arc roots exhibit different motion behaviour on the electrode surface.In addition,emission spectroscopic technique has been employed to determine the axial distribution of the gas temperature and electron density in the argon gliding arc plasma.     

用离子迁移技术实现大气压下电负性气体电子吸附截面的测量研究

电子吸附过程对于电负性气体的物理特性和化学特性都起着重要的作用。为此,采用脉冲电子源,配合经过优化设计的迁移管,简便有效地实现了大气压下电负性气体电子吸附截面数据的测量。首先对迁移管电场进行了优化设计,接着研究了脉冲电压峰值、迁移管长度和迁移电场强度对到达法拉第板电子数n_(e0)的影响规律;然后探讨了高电负性气样配置的方法,最后测量了几种SF_6分解产物的电子吸附截面数据,测量的气体包括SO_2、CF_4、SOF_2、SO_2F_2和SF_6。研究结果表明:所提出的方法能有效地测量电负性气体的电子吸附截面;迁移管中电场的均匀程度主要受迁移环厚度与迁移环间绝缘层厚度之比的影响,该比值越小,电场就越均匀;脉冲峰值电压对到达法拉第板电子数n_(e0)影响不大;在短迁移管情况下,迁移电场强度对ne0有较大影响,在长迁移管情况下则影响不大;电场均匀程度和气样质量浓度是影响测量准确度的主要因素。     

大气压下重复频率纳秒脉冲气体放电中X射线的辐射特性(英文)

Pulsed discharges can generate high power densities and high equivalent electric fields in plasma to emit X-rays,which is closely related to discharge mechanism.In this paper,discharge characteristics and X-ray emission of typical nanosecond-pulse discharges(corona,diffuse,spark or arc)are reviewed.Especially,the diffuse discharges are observed at pulse repetition frequencies up to 1 kHz.Factors influencing the discharge characteristics and X-ray emission are analyzed,such as the gap spacing,parameters of the applied pulse(amplitude,pulse repetition frequency),anode and cathode materials,and curvature radius of cathode.It is concluded that the maximum X-ray intensity is obtained in a diffuse discharge,and the X-ray intensity is affected by the pulse repetition frequency,applied voltage,anode material,and curvature radius of cathode.For example,X-ray intensity increases with the pulse repetition frequency and the atomic numbers of the anode material,but it decrease with the increase of curvature radius.It is also shown that the cathode material has no obvious influence on the X-ray intensity.     

直流小电流下不同气体电弧的图像特性分析

电弧图像能够直观的反映出电弧的形貌及运动特性。为了获得不同气体介质中的电弧状态及其影响因素,文中利用可拆可视化小型样机,对直流小电流下不同气体电弧的形貌进行了拍摄和对比,并分析了电弧电压的变化规律。研究表明,随着电弧电流的减小,电弧半径减小,电弧亮度降低;随着腔体充气压力的增大,电弧中心的亮度升高,电弧电压增大;触头开距的增大,使得电弧长度增加,电弧电压升高;CO_2和N_2电弧燃烧较不稳定,N_2电弧射流引起的热气体径向喷射力更强,CO_2电弧受开距的影响更为显著。电弧图像的辅助分析方法,为实验现象的理解提供了参考,同时也为环保型气体电弧特性的研究提供了支撑。     

大气压下的辉光放电

综述了大气压下辉光放电的研究现状 ,介绍了产生大气压下辉光放电可能的途径 ,分析了现存的问题 ,提出了今后应加强研究的方向     

背景气体对大气压氦等离子体射流特性的影响

大气压等离子体射流在不同气体环境内的维持与流动,必然导致射流工作气体与背景气体发生不同程度的混杂,从而影响等离子体射流特性。对于此问题,通过电学特性测量、发射光谱诊断等方法,比较了等离子体射流在不同气体环境下的射流形态、电学特性、放电产物,研究了空气、氮气、氩气、氦气4种背景气体对大气压氦等离子体射流特性的影响。结果显示:背景气体会介入大气压氦等离子体射流的演变过程,并导致等离子体射流特性改变;能与He发生彭宁电离的背景气体会促进大气压氦等离子体射流的发展,负电性气体和低激发态多的背景气体则会阻碍其发展;大气压氦等离子体射流若存在彭宁电离,则背景环境中稀有气体和空气等主要组成气体的电离能越高,大气压氦等离子体射流传播越远。     

大气压下辉光放电的产生

阐述了产生大气压下辉光放电的几种方法。在直流电场中,通过改变阴极的结构,抑制了辉光放电向弧光放电的过渡,从而实现大气压下辉光放电;在交流电场中,利用介质阻挡层和高频激励源,可获得稳定均匀的大气压下辉光放电。     

磁场中旋转电弧的研究

本文利用磁场里的旋转电弧在工频半波内,过零附近的运动形态的照片以及电弧电压和电流的波形,得出了它的伏安特性,零区电弧电阻值与磁感应强度的关系,并在此基础上提出了一个横向磁场中旋转电弧的近似计算模型。     

大气压下低温等离子体灭菌消毒技术的研究

传统灭菌方法存在的各种弊端限制了其应用范围,为研究新的灭菌技术,能够在短时间内完成灭菌效果而又不损伤医疗器械,并且要降低对医务人员以及环境的损害,在介绍了大气压下低温等离子体灭菌消毒的优点后,设计了等离子体灭菌用高频高压电源和等离子体发生器,实现了大气压下均匀的介质阻挡放电。研究发现:纯Ar放电等离子的灭菌效果远差于φ(O2)=5%的Ar混合气体放电的灭菌效果,而且等离子体灭菌的效果与细菌的种类有关。基于实验结果以及实验所用等离子发生器的特殊结构,可知等离子体灭菌机理主要是细菌与等离子中所含的活性成分发生作用。     

六氟化硫气体及其电弧分解物的毒性试验

本文介绍了经电弧作用后的SF_6气体以及未使用过的新SF_6气体的监测分析和毒性实验结果,提出了有效的净化措施。     

气体放电与等离子体领域经典之作——《大气压气体放电及其等离子体应用》

正由中国科学院电工研究所邵涛、严萍两位研究员组织国内十余家科研院所从事气体放电与等离子体科研工作的精英,共同努力两载有余,终于在2015年的金秋时节结出了硕果,那就是本领域经典之作——《大气压气体放电及其等离子体应用》的出版。在这里,首先引用著名学者孔刚玉教授在本书序言中的一句话概括本书的特点"(本书)从大气压气体放电基础理论、大气压等离子体的关键特性、大气压等离子体应用技术     

气体放电与等离子体领域经典之作——《大气压气体放电及其等离子体应用》

<正>由中国科学院电工研究所邵涛、严萍两位研究员组织国内十余家科研院所从事气体放电与等离子体科研工作的精英,共同努力两载有余,终于在2015年的金秋时节结出了硕果,那就是本领域经典之作——《大气压气体放电及其等离子体应用》的出版。著名学者孔刚玉教授在本书序言中用一句话概括本书的特点"(本书)从大气压气体放电基础理论、大气压等离子体的关键特性、大气压等离子体应用技术3个层面报道了最新进展,具有系统性、准确性、完整性、先进性的特点。"     

气体放电与等离子体领域经典之作——《大气压气体放电及其等离子体应用》

<正>由中国科学院电工研究所邵涛、严萍两位研究员组织国内十余家科研院所从事气体放电与等离子体科研工作的精英,共同努力两载有余,终于在2015年的金秋时节结出了硕果,那就是本领域经典之作——《大气压气体放电及其等离子体应用》的出版。在这里,首先引用著名学者孔刚玉教授在本书序言中的一句话概括本书的特点"(本书)从大气压气体放电基础理     

气体流速对大气压氩气等离子体射流影响的实验与仿真

为了研究气体流速对Ar大气压等离子体射流（APPJ）的影响,首先对其进行了实验研究,并通过建立二维轴对称模型,数值仿真了Ar气流在空气中的流速与摩尔分数分布。考虑了高流速下湍流对APPJ的影响,耦合求解了连续性方程、N-S方程、K-ε湍流方程以及混合气体的组分输运方程。实验结果表明,随Ar流速的变化APPJ表现为层流、...