常压介质阻挡放电等离子体发射光谱诊断及其在材料表面改性中的应用.pdfVIP

第24 卷 ,第1 1期 　 　　　　　　　　　　　光 谱 学 与 光 谱 分 析 Vol24 ,No 11 ,pp 2 0 0 4 年 1 1 月 　　　　　　　　　　　 　Sp ectroscopy and Sp ectral Analysis November , 2004 　 常压介质阻挡放电等离子体发射光谱诊断及其在 材料表面改性中的应用 唐晓亮 , 冯贤平 , 黎志光 , 闫永辉 , 邱 　高 东华大学物理系 , 上海 　20005 1 摘 　要 　使用介质阻挡放电光谱诊断装置 , 分析了常压等离子体放电电流与放电间隙的变化关系 , 提出了 “放电临界间隙”的概念 , 记录和比较了空气和氩气常压介质阻挡放电等离子体发射光谱 , 并运用同一元素 谱线的相对强度来诊断电子温度等物理参量 , 以达到对材料表面改性过程的实时监控 。工作的结果对常压 介质阻挡放电及其在材料改性中的应用具有重要的意义 。 主题词 　介质阻挡放电; 等离子体诊断 ; 发射光谱 ; 大气压 ; 表面改性 中图分类号 : O46 12 　　文献标识码 : A 　　　文章编号 : (2004) 从计算机获得准确读数 。 引　言 ( ) 　　介质阻挡放电 Dielectric barrier discharge 是一种典型的 非平衡态的交流气体放电, 近年来被国内外广泛应用于臭氧 合成 、大功率短波长光源 、废气处理及等离子体显示等领 域[ 17 ] 。最近在运用等离子体进行材料表面改性方面 的工 作[8 ] 已取得了可喜的成果 , 但尚未见到在改性的同时进行等 离子体光谱诊断的报道 , 我们作了这方面的尝试 , 在氩气等 离子体表面改性血液过滤材料的同时运用发射光谱对等离子 体进行快速诊断 , 以实现对等离子体改性的整体过程进行实 时监控 。 1 　实验装置 Fig1 　The experimental arrangement of spectroscopic 　　实验采用有机玻璃罩放电室的介质阻挡放电装置 , 将两 diagnostics of dielectric barrier discharge 1 , Discharge chamber ; 2 , Elect rodes ; 3 , Barrier dielect ric ; 4 , Power ; 铜质电极平行正对放置 , 其中至少有一个电极被绝缘电介质 5 , Oscilloscope ; 6 , PC ; 7 , Spect rograp h ; 8 , Lens system ; 9 , Vacuum 层所覆盖 , 将频率为几 k Hz 至几百 k Hz 的高频高压交流电加 pump ; 10 , Flowmeter ; 11 , Gas bottle ; 12 , Currentsampling resistance 在两电极之间 , 当电压超过击穿电压时 , 气体会被击穿而形 ( R = 10 Ω) ; 13 , Series stabilization 成介质阻挡放电, 产生等离子体 。在测量中为了解决高频高 压问题 , 使用了高压探极和示波器对等离子体放电装置两端 的电压和电流进行测量 , 如图 1 所示 , 等