發(fā)布時間：2021-08-24 12:47

　　大氣壓非熱平衡等離子體射流由于可產(chǎn)生多種活性粒子、對環(huán)境友好、設(shè)備簡單以及經(jīng)濟(jì)等優(yōu)點,在生物醫(yī)學(xué)、材料加工與制備以及環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域已顯示了廣泛的應(yīng)用前景。大氣壓非熱平衡等離子體射流在生物醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用,例如進(jìn)行殺菌、促進(jìn)傷口愈合以及癌癥治療等,是通過等離子體中的活性粒子影響原核細(xì)胞和真核細(xì)胞來實現(xiàn)。電子是等離子體射流中的重要粒子,非單能而具有譜分布。研究表明,通過提高等離子體中的電子數(shù)密度以及電子能量,可獲得更多的活性粒子,能夠使活性粒子更深地滲透到細(xì)胞表面的液體層中。因此,研究等離子體射流中電子能量譜分布（電子能譜）的演化及參數(shù)效應(yīng),對于深入理解射流的傳播及其機理,對于研究射流在生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用中活性離子的傳質(zhì)以及活性離子對生物細(xì)胞的協(xié)同作用,均有重要的意義。本文建立一個大氣壓非熱平衡等離子體射流空間一維和速度三維（1D3v）的基于蒙特卡羅方法的粒子模擬（PIC-MCC）模型。使用建立的模型,對針-板型電極結(jié)構(gòu)的大氣壓非熱平衡等離子體射流電子能譜的演化、參數(shù)效應(yīng)及相應(yīng)的機制進(jìn)行了系統(tǒng)的數(shù)值模擬研究。本文的研究工作,主要包含以下方面的內(nèi)容和結(jié)果:1.詳細(xì)描述了傳統(tǒng)的一維PIC-MCC方法。在... 

【文章來源】：山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：132 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１－１第一個Ｎ－ＡＰＰＪ的實驗裝置示意圖??圖１－１是第一個被報導(dǎo)的Ｎ－ＡＰＰ：［的實驗裝置示意圖［３３］

?電源??圖１－２幾種Ｎ－ＡＰＰＪ裝置的電極結(jié)構(gòu)示意圖??圖１－２（３）是單環(huán)電極結(jié)構(gòu)１＾＾？』裝置的示意圖［３９－４３］。該裝置是由一個介質(zhì)??管外部套一個環(huán)狀單電極組成的。當(dāng)在介質(zhì)管中通入工作氣體并在金屬環(huán)電極上??施加高壓后，可以在周圍大氣中產(chǎn)生Ｎ－ＡＰＰＪ。圖ｌ－２（ｂ）是在（ａ）的基礎(chǔ)上加了一??個環(huán)電極，如此一來，可以在其中一個環(huán)電極上施加髙電壓

（ｉｎｔｅｎｓｉｆｉｅｄ?ｃｈａｒｇｅ?ｃｏｕｐｌｅｄ?ｄｉｖｉｃｅ）高速相機對Ｎ－ＡＰＰＪ的實驗觀察，發(fā)現(xiàn)等離子??體射流并非像肉眼看到的連續(xù)的整體，而是像“等離子體槍”一樣從噴嘴里射出??“等離子體子彈”ｌｎ３］，如圖１－３所示。２００６年，美國老道明大學(xué)的Ｌａｒｏｕｓｓｉ教授??與他的合作者、如今任教于我國華中科技大學(xué)的盧新培教授，同樣用高速相機觀??察到了這個現(xiàn)象，并且報導(dǎo)了等離子體子彈以高達(dá)到１０５ｍ／ｓ量級的速度在傳播，??而工作氣體的氣流速度才１０?ｍ／ｓ的數(shù)量級［１１４］。他們對此嘗試著給出了一個解釋，??認(rèn)為之所以在低電場下能產(chǎn)生如此高速的等離子體子彈，光致電離起到了非常重??要的作用［１１５＿１１７］。??１０??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[3]大氣壓非平衡等離子體射流[J]. 吳淑群,聶蘭蘭,盧新培.  高電壓技術(shù). 2015(08)
[4]針板型大氣壓氦氣冷等離子體射流的二維模擬[J]. 劉富成,晏雯,王德真.  物理學(xué)報. 2013(17)
[5]軸對稱等離子體射流的實驗研究[J]. 郭世杰,夏俊明,霍文青,徐躍民.  科學(xué)技術(shù)與工程. 2013(24)
[6]大氣壓氦氣冷等離子體射流放電一維數(shù)值模擬[J]. 劉富成,王德真.  高電壓技術(shù). 2012(07)
[7]大氣壓氬氣等離子體射流長度的影響因素[J]. 張冠軍,詹江楊,邵先軍,彭兆裕.  高電壓技術(shù). 2011(06)
[8]等離子體射流及其醫(yī)學(xué)應(yīng)用[J]. 盧新培.  高電壓技術(shù). 2011(06)
[9]氣體流速對大氣壓氬氣等離子體射流影響的實驗與仿真[J]. 邵先軍,張冠軍,詹江楊,李婭西,張增輝,彭兆裕.  高電壓技術(shù). 2011(06)
[10]一種大氣壓放電氦等離子體射流的實驗研究[J]. 江南,曹則賢.  物理學(xué)報. 2010(05)



本文編號：3360017