【作者】 王南飞；

【导师】 白敏冬；

【作者基本信息】 大连海事大学 ， 环境工程， 2007， 硕士

【摘要】 利用介质阻挡放电方法能够在大气压或高于大气压条件下产生非平衡等离子体。这种非平衡等离子体在环境保护，微电子工业，材料表面改性，辐射光源，纳米材料制备，新能源开发，平板显示器，照相等许多方面有着广泛的应用，逐渐成为等离子体学科的研究热点之一。然而，由于对DBD等离子体开展研究的时间不长，对DBD的诊断手段不够成熟完善，限制了这一技术的发展，因此有必要在相应的基础研究方面加大力度。 本文结合国家重大基础研究前期研究专项“绿色友好条件下等离子体合成液体燃料和氨的基础研究”(项目编号：2004CCA06300)，通过研究DBD微流柱的行为，对DBD反应机理及反应过程参数的变化等做进一步研究，总结出一种新的诊断DBD微流柱的方法并应用于实际，验证了此种诊断方法的有效性，对DBD等离子体的诊断技术做了补充。实验结果表明： 1．可以对单个微流柱脉冲进行采样。采样发现，微流柱脉冲的波形会随外界某些条件的改变而发生变化，这也说明，通过控制外部条件(如电源电压，内电极间距，气氛，放电部分气压，介质层材料及厚度等)来控制这种高气压非平衡等离子体的输出是有可能的。 2．由实验可得出微流柱脉冲的特征参量：电子渡越时间(即脉冲的上升沿)、微放电寿命、输运电荷量、放电重复率、放电的平均电流、放电功率。这些特征参量并不是一个固定值，不同条件下(如气氛，电极间距，介质材料的厚度、材质、介电数，气压，温度，湿度，气体流量，电源频率等)其值会各不相同，但特征参量的值可以代表此时放电系统的状态。 3．将此种方法应用于甲烷转化制含氧化合物实验的放电参数诊断，诊断出反应系统的有效功率，视在电荷量等特征参量，结果能反映出实验系统的工作状态，证明此种诊断方法有效可行。更多还原

【Abstract】 Non-equilibrium plasma generated by DBD at atmospheric pressure has been paid more attention for its wide application in many fields such as chemistry engineering, environmental engineering, etc. but the study on DBD is done behind time which restricts its development. It is necessary to strengthen the corresponding fundamental research.Following the prior special study of the national important basic research "The Basic Research of Plasma Synthesis of Liquid Fuel and Ammonia at Green Condition" we explored the DBD’s mechanism of reactions and parameters’ variation process further more. We found a new method to diagnose DBD and examined it in experiment. The main results of the study are shown as following:1. The mono-micro-steamer’s current pulses can be sampled. We find that the current pulses’ shape of the mono-micro-steamer would change when the outer conditions alter. It indicates the possibility that the high pressure but non-equilibrium plasma’s output can be controlled by means of changing external parameters.2. We concluded some parameters as the streamer’s characteristic numbers: the pulse shape’s rising time, width, apparent quantity of electric charge, recurrence rate, mean current, apparent power and so on. They would change when some outer factor variated and the represent the system’s station.3. Using this method we diagnosed the characteristic numbers in the experiment -strong ionization discharge methane generates oxy-hydrocarbon. The result reflects the working status in the system and proves the DBD micro-streamer diagnosing method is feasible and reliable in DBD diagnosis.更多还原