【摘要】：大氣壓等離子體射流是當前國內(nèi)外的熱點研究領(lǐng)域之一。產(chǎn)生大氣壓等離子體射流的方法有多種,本文首先對比不同射流產(chǎn)生方法及其特點,優(yōu)選出電暈放電和火花放電作為研究對象,研制出兩種便攜式的等離子體射流裝置。主要工作如下:一、便攜式電暈放電裝置:首先,通過改變電壓、電極間距等方式來改變放電噴射出的等離子體射流的強度。研究發(fā)現(xiàn)該裝置噴射出的等離子體射流強度較弱,電暈放電的等離子體射流含有大量的臭氧(人體長時間吸入臭氧,會危害健康)。為了克服此缺點,緊接著研制了火花放電裝置。二、便攜式火花放電裝置:與電暈空氣放電裝置相比,火花空氣放電裝置的最大優(yōu)點是等離子體射流臭氧含量很少而射流強度顯著增強。這是由于火花放電裝置在放電的過程中會釋放出較強焦耳熱,放電裝置腔體內(nèi)部的等離子體氣體溫度很高(約8286℃),在這高溫下臭氧被快速分解。另外,使用高速像機拍攝了火花放電等離子體激波射流紋影,用熱電偶測量了射流溫度。結(jié)果表明激波效應使得噴出的等離子體射流氣體溫度從約44℃迅速降至室溫,因而對人體沒有熱損害。三、重點對便攜式火花放電裝置的等離子體射流特性做了研究:(1)等離子體射流長度的影響因素。通過改變放電條件,研究不同電壓、不同放電間距等對等離子體激波射流長度的影響。研究結(jié)果表明,隨著電壓值的變化,等離子體射流長度呈正比例變化;放電間距不同等離子體激波射流的長度也影響較大;得出最佳放電條件為5000V和2 mm。(2)等離子體射流的生物醫(yī)學效應初探。使用高速像機拍攝了等離子體射流作用于豬皮組織的影像。結(jié)果表明火花放電的光輻射能夠穿透6mm的豬皮組織,且透過組織的光還能激發(fā)多級光電離;顯示出高能光子的強度較高,強高能光子能夠活化組織細胞、殺菌消炎,進而促進傷口愈合。另一方面,使用光譜儀測定的光譜揭示等離子體射流的主要成份為一氧化氮。若一氧化氮溶解到組織液內(nèi),則能夠促進細胞的免疫機制激活、抗感染、促進傷口愈合及減少愈后疤痕等有益生物醫(yī)學效果。
【學位授予單位】：安徽工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：O53
【圖文】：

大氣壓便攜式電暈和電火花等離子體射流的裝置研究的電場強度，使得放電不穩(wěn)定，產(chǎn)生的等離子體不均勻。若將這些需要物體放在放電間隙之外，利用氣體的流動性使放電產(chǎn)生的等離子體射流粒子，到達被處理物體的表面來對被處理物體進行處理，但是由于一些或粒子團的壽命比較短，在還沒有到達或剛好到達被處理物體的表面時，使得處理的效果不明顯。為了解決這一問題，人們做了很多的實驗研發(fā)現(xiàn)需要在開放的空間產(chǎn)生等離子體，就這樣等離子體射流應運而生了 不同等離子體射流方式的特點大氣壓放電產(chǎn)生等離子體的方法有很多，目前國內(nèi)外研究最多的放電方放電、大氣壓輝光放電、脈沖放電、介質(zhì)阻擋放電（DBD）及火花放電介質(zhì)阻擋放電（DBD）：其主要是通過把介質(zhì)覆蓋在電極之上或把介質(zhì)放隙之間等方式[6]。典型的介質(zhì)阻擋放電有以下幾種方式，如圖 1-1 所示

3是一種不連續(xù)的放電現(xiàn)象，產(chǎn)伊斯基火花放電電路、空氣斷所示，圖中的 G1和 G2是空氣間時可認為 L1短路，所以 G2間隙電路回路 CG2RL1L 中形成了電電流具有很大的阻抗作用，所 CG2RG1L 振蕩回路；在火花放接通，而 G1可以被看成短路，

第一章 引言極。絕緣介質(zhì)管內(nèi)通入惰性氣體 Ar（有時候根據(jù)實驗需要可加入或其它氣體），打開電源開關(guān)后，在其裝置的前端便可以產(chǎn)生等離-2 中紅色部分所示，其長度一般約為幾厘米會因電源電壓等因素的變。驅(qū)動電源根據(jù)不同的需求，可靈活使用交流電源、直流電源、這種裝置噴射出來的等離子體射流，可以通過對裝置的優(yōu)化，使其何形狀的物體表面進行處理，即便是曲折的細長的物體，比如牙齒等，如圖 1-3 所示[19]。圖中的“①”為等離子體射流 ，“②”為人圖 1-3 可以看出氬氣等離子體射流可以處理一些復雜的物體，還可的改進并聯(lián)多個絕緣介質(zhì)通管，使其可以處理一些體積大的物體，狀、大小等因素的影響。但是由于該裝置在使用時需要通入惰性氣，導致其在一些領(lǐng)域上有一定的局限性。

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本文編號：2797059