基于印刷电路板的沿面型介质阻挡放电特性

沿面型介质阻挡放电(surface dielectric barrier discharge,SDBD)产生大气压低温等离子体技术在生物医学等多个领域具有广泛的应用前景。为此,设计了一种基于印刷电路板(printed circuit board,PCB)制作工艺的SDBD装置,研究了其在正弦交流电压驱动下的放电均匀性、放电模式及形态、放电功率、等离子体发射光谱等光电特性。研究结果表明:随着外施电压幅值和频率的升高,SDBD放电强度与均匀性相应增加,当电压幅值>5.2 kV时可实现宏观上稳定的均匀放电。表面放电由网状电极边沿、介质板与空气三结合点处的收缩状放电向网格内部发展为弥散状放电,外施电压正半周期内的放电强度大于负半周期,这主要是由正负放电中阻挡介质表面电荷对沿面电场抑制作用的差异造成。当SDBD施加的电压幅值在5.0～6.2 kV范围内变化时,由于电场强度和粒子间碰撞频率的增加,使得放电空间注入能量、高能电子数量以及粒子动能均增加,放电程度变强,从而使SDBD放电功率、等离子体发射光谱谱线相对强度、氮分子振动与转动温度均随着电压幅值的增加出现不同程度的升高。     

纳秒脉冲电场用于樱桃保鲜效果的研究

脉冲电场杀菌技术是国际上研究较为热门的高效非热杀菌技术。随着电源技术的发展,陡前沿的纳秒脉冲源逐渐被各领域研究学者关注。纳秒脉冲电场以其温升小、能耗低、杀菌效果明显等特性更有利于果蔬的灭菌。试验利用自主研制的果蔬处理装置,研究纳秒脉冲电场对樱桃保鲜效果的影响。通过不同试验参数(电场强度、频率、处理时间)的设置,设计正交试验对樱桃进行处理。利用COMSOL Multiphysics软件对处理装置内部电场分布进行数值仿真计算,结合试验组与对照组樱桃腐烂率的直观分析和利用SPSS软件统计的方差分析,探讨纳秒脉冲电场对樱桃的保鲜效果。结果表明,纳秒脉冲电场对樱桃的保鲜有一定的效果,影响樱桃保鲜效果最主要的因素是处理时间,最佳试验参数组合是场强0.9 kV/cm、频率6 kHz、处理时间60 s。