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介质阻挡稳态丝状尖端放电数值模仿

介质阻挡稳态丝状尖端放电数值模仿
   白文采纳流体模子对纯Ne介质阻挡尖端放电(DBD)中的丝状尖端放电景象继续了钻研.经过模仿失掉了尖端放电内中市直流电、带电粒子等物理参数的工夫空间散布及丝状尖端放电的构成。后果表明,在pd值较低及方波驱动电压条件下,初始匀称的DBD中将逐步构成多个稳固的丝状尖端放电通道,而且所有通道的丝状尖端放电同声继续,构成单个尖端放电直流电脉冲。同声模仿后果表明,在辉光尖端放电规模内,升高pd值,丝状尖端放电的单位将缩小。
   介质阻挡尖端放电(DielectricBarrierDischarge,DBD)是将绝缘介质拔出尖端放电空间的一种气体尖端放电形式。经过介质阻挡尖端放电能够在很大的气压规模内(从真空到一个大气压或更高)产生瞬态非失调高温等离子体体,同声失掉自在基和准分子等活性粒子。DBD作为一种无比实用而无效的高温等离子体体产生形式,已宽泛利用于轻工业生产和迷信钻研中,如臭氧的产生、资料名义解决、半超导体生产、条件掩护等。
   通常DBD间隙内的气体尖端放电由许多在时空上随机散布的丝状尖端放电形成,该署丝状尖端放电的延续工夫很短,正常为纳秒量级。试验发现,丝状尖端放电通常出现圆柱型微通道,每一个丝状通道就是一个尖端放电击穿内中。因而一些钻研者将丝状尖端放电作为DBD的重要特点,并经过钻研微尖端放电的性质来钻研DBD的通体特点。DBD中,多个丝状尖端放电之间彼此作用,还会构成一些稳固的构造,即自组织图像,因而钻研DBD丝状尖端放电的构成机理及其彼此作用格式,变成近年来DBD试验与实践钻研的不足道问题之一。而在资料名义解决、半超导体生年中,DBD的丝状尖端放电莫须有到所产生的高温等离子体体匀称性和解决的效率。钻研DBD中丝状尖端放电的产生和掌握成分,也无利于改善DBD产生的等离子体体特点。
   人们曾经失掉了很多相反条件下DBD中丝状尖端放电的图像,美国的M.Klein等利用ICCD拍摄了一维DBD零碎的时域图像,但DBD丝状尖端放电的构成起因及莫须有成分还使不得确定。Tatsuru等发当初氧化镁(MgO)地膜遮盖介质名义的DBD中,氩气尖端放电丝数目随着电压的增多而添补,而无氧化镁地膜遮盖的DBD中,丝状尖端放电产生缭绕。董丽芳等利用水电极DBD尖端放电,失掉了丝状尖端放电形成的四边形、六边形等构造,他们还在低压氩气DBD试验中,发现随着电压升高,零碎先后涌现尖端放电丝个数增多及单个尖端放电丝每半周期脉冲数增多,以此来增大DBD的总直流电。无理论上,一些钻研者利用数值模仿对丝状尖端放电继续了很多钻研,加深了人们关于丝状尖端放电特点的意识.Haruaki钻研了DBD准分子灯中多条丝状尖端放电的构成,觉得丝状尖端放电沿着介质名义放散的边缘是下一个脉冲中丝状尖端放电的终点;Brauer等经过模仿觉得,当附加电压胜于击穿电压,管保构成周期性的丝状尖端放电;张远涛等采纳简化的二维双流体模子对大气压下丝状尖端放电的通体时空演变继续了钻研。然而之上的钻研有的是在不匀称的初始条件下给出的,有的钻研后果是在高气压下pd值较大状况下的非稳态丝状尖端放电。
   白文重要经过流体模子对介质阻挡尖端放电内中继续数值模仿,综合了pd值较小条件下DBD的稳态丝状尖端放电内中。1、DBD丝状尖端放电模仿模子1.1、物理模子
   模似所采纳的模子为局域磁场相近模子(LFA),囊括电子和离子的陆续性方程,泊松方程及相应的边界条件。这一相近模子适宜于形容辉光尖端放电条件下的弱水解等离子体体。在LFA模子中,离子和电子的陆续性方程和动量转移方程为:
   其中np和ne别离为离子p和电子的密度,Γp和Γe为离子和电子的通量密度,Sp(r,t)和Si(r,t)别离为离子、电子的源项。μp、Dp、μe、De为离子及电子的迁徙率和放散系数。
3、论断
   白文采纳流体模子对介质阻挡尖端放电内中继续了模仿,钻研了气压为多少十~13×103Pa、pd值较小条件下DBD的丝状尖端放电。后果表明,在低pd值条件下,初始匀称的尖端放电通过多少个脉冲后,将逐步产生多个尖端放电丝,而且所有的丝状尖端放电简直同声继续,构成繁多尖端放电直流电脉冲。因而,若pd值较低,采纳方波脉冲电压,能够在辉光条件下失掉稳固的丝状尖端放电。而那末升高气压,尖端放电丝在演变内中中可能涌现分开。无关DBD丝状尖端放电的内因及莫须有成分,将在后继作业中进一步探讨。

 

 

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