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。     

标准10/350μs雷电流波的频谱分析

标准雷电流波的频谱分析可以获得电流在不同频率范围内的振幅及能量分布,这为防雷器件和电子设备的标准波形冲击试验以及雷电防护工作提供技术参考。选取描述首次短时间雷击的10/350μs标准雷电流波进行频谱分析。结果表明雷电电流波形的振幅和能量主要集中在低频部分,振幅频谱主要集中在1MHz以下,能量主要集中在几千赫兹到几万赫兹。     

数据中心机房电气系统设计

以数据中心机房为例,对其供配电、照明、静电防护、防雷与接地、电磁屏蔽、机房布线、机房监控与安全防范、火灾自动报警等电气系统设计措施进行详细论述,可以为类似数据中心机房的电气系统设计提供参考。     

介质阻挡放电等离子体射流装置的实验研究

基于介质阻挡放电的形式,设计并制作了两种等离子体射流装置:一种内电极裸露;另一种内电极覆盖有石英玻璃。笔者对两种不同电极等离子体射流装置的特性进行了测量。在中频正弦电源通入Ar的情况下,测量了放电的李萨如(Lissajous)图、放电的图像和放电的光谱图;并且分别由放电的Lissajous图和光谱图,计算得到了放电的功率和电子激发温度。实验结果表明:在外施电压保持不变的情况下,气流对于放电的功率和电子的温度几乎没有影响;通过对比两种射流装置的电学和光学特性发现,与内电极覆盖有石英玻璃的等离子体射流装置相比,内电极裸露的情况下,其放电的功率和电子激发温度均比较大。     

高压探头连线方式对电涌保护器残压测量的影响

按GB 18802.1—2002之规定,进行8/20μs冲击电流下的电涌保护器（SPD）残压测试时,测试结果常受到试验布置的影响。分析高压探头与被测SPD之间的连线方式对残压测量结果的影响。通过对比常见的几种连线方式下的残压测量结果分析认为,利用双绞线进行连接,测得的残压值最为接近真实值。     

低温等离子体对细菌内毒素的灭活作用

为了探索低温等离子体对细菌内毒素的灭活效果,以介质阻挡放电方法产生低温等离子体,以大肠杆菌内毒素作为处理对象,采用内毒素休克小鼠模型检测低温等离子体对大肠杆菌内毒素的灭活效果。给3个试验组每只小鼠分别腹腔注射经低温等离子体处理30 s、45 s和60 s后的大肠杆菌内毒素;阴性对照组小鼠,每只腹腔注射磷酸盐缓冲液;阳性对照组小鼠,每只腹腔注射未经低温等离子体处理的大肠杆菌内毒素。注射后观察各组小鼠存活情况,记录存活时间,并对每只小鼠进行称重,总观察时间为120 h。结果发现,阴性对照组小鼠在观察时间内无一例死亡,阳性对照组小鼠24 h的死亡率为100%,3个处理组与阳性对照组比较,小鼠平均生存时间明显延长。而且随着处理时间的延长,小鼠的平均生存时间逐渐延长,平均体重也逐渐增加。表明低温等离子体可破坏大肠杆菌内毒素的活性,且随着处理时间的延长,破坏的程度越大。     

低温等离子体辅助燃烧的研究进展、关键问题及展望

利用低温放电等离子体在各种极限条件下实现快速点火,稳定燃烧和提高燃烧效率减小对环境的污染是近年来等离子体应用研究的热点之一。基于相关研究现状,归纳了低温等离子体辅助燃烧的机理,从实验研究、仿真计算、ns重频脉冲电源研制等各方面,介绍并讨论了这些研究的进展。目前一般认为等离子体化学反应产生的活性基团和气流温升是提高燃烧效率的主要因素,尤其是氧原子对燃烧过程影响较大。作为物质第四态的等离子体具有快速的热效应、比较高的自由电子能量和一些长寿命激发态粒子,且在放电过程中等离子体对流场的影响会改变气体的输运特性。这些共同因素的作用使得燃料气体的电离及输运时间缩短,能够有效降低点火温度,提高燃烧效率,拓展燃烧极限。在实验研究方面,介绍了各研究机构独特的燃烧器设计方案和相关参数,分析了不同电极结构和放电形式对燃烧的影响。最后提出在未来的研究中,应重点关注的问题包括:流动环境下大气压均匀等离子体的产生;大气压低温等离子体的非介入式测量与诊断;等离子体辅助燃烧的建模与仿真;等离子体激发电源的研制。     

电动汽车充电站电气系统设计*

电动汽车充电基础设施建设是电动汽车产业快速发展的重要前提和有力保障。以某户外电动汽车充电站为例,研究并分析了该充电站电气系统设计的要点,主要包括充电站的使用功能及设置、负荷等级确定与负荷计算、箱式变压器高低压配电系统、充电站内配电与照明系统、防雷与接地系统、安防监控系统等部分,以期为设计与运维人员提供参考。     

等离子体射流对医疗器械的消毒效果研究

为了探索低温等离子体对医疗器械的消毒效果,设计了一种同轴介质阻挡型等离子射流装置,采用中频谐振电源在大气压下的氩气中得到类辉光放电。使用该装置对医疗器械消毒,其试验结果表明,对血压计袖带、医用弯盘以及外科镊子表面自然菌杀灭率>90%的时间分别为90、60和90s。分析表明,大气压DBD氩等离子体射流对医疗器械的消毒效果很好,并推断等离子射流中的带电粒子和活性氧在其灭菌过程中起主要作用。