本文通過使用不同放電邊界在介質(zhì)阻擋放電中得到了三種新穎的等離子體放電斑圖。利用圓形放電邊界得到了點(diǎn)線白眼超點(diǎn)陣六邊形斑圖;使用特制的三層條狀玻璃框架觀察并研究了三維雙亮暗點(diǎn)斑圖;采用正方形玻璃框架獲得了帶暈蜂窩六邊形斑圖。利用高速照相機(jī),光電倍增管,高速錄像機(jī)和光譜儀等設(shè)備對(duì)以上三種等離子體放電斑圖進(jìn)行研究。結(jié)果顯示,在點(diǎn)線白眼超點(diǎn)陣六邊形斑圖和三維雙亮暗點(diǎn)斑圖中體放電（VDs）的壁電荷會(huì)誘導(dǎo)產(chǎn)生沿面放電（SDs）,并且VDs和SDs之間的復(fù)雜相互作用以壁電荷傳輸為中介對(duì)斑圖的形成起到不可或缺的影響。帶暈蜂窩六邊形斑圖中,在電壓上升沿先放電的暈的壁電荷主導(dǎo)了中心點(diǎn)的下降沿放電。在電壓上升沿后放電的蜂窩框架的壁電荷電場(chǎng)不足以導(dǎo)致下降沿放電。主要工作如下:第一,首次在介質(zhì)阻擋放電中獲得點(diǎn)線白眼超點(diǎn)陣六邊形斑圖。研究發(fā)現(xiàn),小點(diǎn)和線在電壓上升沿的第一電流脈沖放電;暈在電壓上升沿的第二個(gè)脈沖放電;中心點(diǎn)在電壓的下降沿放電。小點(diǎn)是放電時(shí)間不完全同步VDs,線是由小點(diǎn)的壁電荷電場(chǎng)誘導(dǎo)產(chǎn)生的方向選擇性SDs。通過對(duì)點(diǎn)線白眼超點(diǎn)陣六邊形斑圖中的體放電和沿面放電的深入研究,結(jié)果顯示小點(diǎn)VDs的不完全同時(shí)性... 

【文章來源】：河北大學(xué)河北省

【文章頁數(shù)】：61 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

體介質(zhì)阻擋放電裝置的典型結(jié)構(gòu)

河北大學(xué)碩士學(xué)位論文21.2斑圖斑圖是一種非均勻的宏觀結(jié)構(gòu)，在時(shí)間或者在空間上具有某種特有的規(guī)律性，是典型的非線性自組織現(xiàn)象[35-40]。在自然界中可以發(fā)現(xiàn)各種形態(tài)各異的斑圖，如動(dòng)物體表花紋圖，蜂窩斑圖，沙漠條紋圖、螺旋星系圖等。在實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中，自1952年AlanTuring將斑圖作為一種生物系統(tǒng)中形態(tài)發(fā)生的機(jī)制提出[41]，在之后的半個(gè)多世紀(jì)里，其在各個(gè)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中都被廣泛的研究，如：化學(xué)反應(yīng)擴(kuò)散系統(tǒng)[42-44]、非線性光學(xué)系統(tǒng)[45-47]、瑞利-貝納德對(duì)流系統(tǒng)[48-50]、Faraday系統(tǒng)[51-53]和氣體放電系統(tǒng)[54-57]等。雖然在各個(gè)系統(tǒng)中研究者們采用不同的實(shí)驗(yàn)方法和條件來獲取和研究斑圖，但是在各個(gè)系統(tǒng)中觀察到的斑圖的外貌特征是相似的，它們形成機(jī)制也是存在聯(lián)系的[58]。如起步時(shí)間較早，研究理論十分成熟的化學(xué)反應(yīng)擴(kuò)散系統(tǒng)中的擴(kuò)散方程可以用來解釋生物系統(tǒng)和DBD系統(tǒng)中斑圖的形成機(jī)制[59-61]。因此，對(duì)一個(gè)系統(tǒng)中斑圖的研究成果有望推動(dòng)整個(gè)斑圖系統(tǒng)的發(fā)展。1.3介質(zhì)阻擋放電系統(tǒng)中斑圖的研究方法近年來，介質(zhì)阻擋放電系統(tǒng)中的斑圖以其特有的優(yōu)點(diǎn)，如形成斑圖所用時(shí)間短，實(shí)驗(yàn)中的裝置相對(duì)簡單，觀察與測(cè)量方便等特點(diǎn)引起了研究者們廣泛的關(guān)注[62-65]。國內(nèi)外多個(gè)實(shí)驗(yàn)小組在實(shí)驗(yàn)和理論上對(duì)介質(zhì)阻擋放電系統(tǒng)中的斑圖進(jìn)行大量的研究[66-72]。本課題組自2000年開始，使用特制的雙水電極系統(tǒng)對(duì)介質(zhì)阻擋放電中自組織斑圖進(jìn)行探究，(a)(b)(c)(d)(e)(f)(g)(h)圖1-3自然界以及不同系統(tǒng)中的斑圖。瑞利貝納德對(duì)流系統(tǒng)反應(yīng)擴(kuò)散系統(tǒng)法拉第系統(tǒng)介質(zhì)阻擋放電系統(tǒng)自然界中的斑圖

河北大學(xué)碩士學(xué)位論文62.2實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)裝置如圖2-1所示，由正弦交流等離子體發(fā)生器，示波器，兩個(gè)水電極，ICCD相機(jī)，高速攝像機(jī)(圖中未給出)和光譜儀組成[80]。本實(shí)驗(yàn)采用的電源的頻率為53kHz，電源電壓的可調(diào)節(jié)區(qū)間為0～10kV。兩個(gè)水電極都是由帶有銅環(huán)的圓柱形塑料容器組成，容器的內(nèi)徑都是70mm，容器的兩端用1.6mm厚的石英玻璃板密封，并用電導(dǎo)率為9.59mS/cm(25℃)的自來水填充。在兩個(gè)平行放置的水電極之間固定有一個(gè)中間為半徑為r=2.5cm的圓形氣體縫隙，厚度d=2.6mm的玻璃框架。兩個(gè)水電極與玻璃框一同被放入真空室內(nèi)，該真空室?guī)в袣鍤夂涂諝膺M(jìn)氣口并且與真空泵相連接。實(shí)驗(yàn)中，電壓波形由高壓探頭(TektronixP6015A，1000x)檢測(cè)，并由數(shù)字熒光示波器(TektronixDPO4054B)記錄。使用普通數(shù)碼相機(jī)(CanonEOS6D)拍攝放電過程中斑圖的普通放電照片。利用ICCD(pro.120PH0047)相機(jī)捕獲對(duì)應(yīng)不同電流脈沖的瞬時(shí)放電圖像。使用HSVC(PCO.dimax)拍攝連續(xù)的斑圖放電照片。斑圖中各個(gè)子結(jié)構(gòu)的發(fā)射光譜通過光譜儀(ActonAdvancedSP2750A,CCD:1340×400pixels)采集。2.3點(diǎn)線白眼超點(diǎn)陣六邊形斑圖的演化序列圖2-2(a-d)顯示隨著外加交流電壓的增加，點(diǎn)線白眼超點(diǎn)陣六邊形斑圖的演化序列為：穩(wěn)定的放電絲—白眼同心圓環(huán)超點(diǎn)陣斑圖—點(diǎn)線白眼超點(diǎn)陣六邊形斑圖—同心圓環(huán)超點(diǎn)陣斑圖。當(dāng)外加電壓達(dá)到擊穿閾值時(shí)，氣隙中僅出現(xiàn)幾個(gè)運(yùn)動(dòng)的隨機(jī)放電絲(文中未給出)。隨著外加電壓的升高，放電絲的數(shù)量增加，并逐漸穩(wěn)定，如圖2-2(a)所示。當(dāng)電壓升高后，出現(xiàn)了白眼同心圓環(huán)超點(diǎn)陣斑圖，如圖2-2(b)所示。隨著電壓的繼續(xù)升高，出現(xiàn)了點(diǎn)線白眼超點(diǎn)陣六邊形斑圖（SWHSP）(圖2-2(c))。當(dāng)電壓再次升高，斑圖演變ICCD玻璃玻璃框架放電氣隙水透鏡光譜儀

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號(hào)：3332540