1、本文較為詳盡介紹了大氣壓下介質(zhì)阻擋放電(DBD)實(shí)驗(yàn)與理論研究結(jié)果,同時(shí)總結(jié)了介質(zhì)阻擋放電的實(shí)驗(yàn)與理論研究方法.重點(diǎn)論述了沿面介質(zhì)阻擋放電的電場(chǎng)計(jì)算、數(shù)值模擬以及實(shí)驗(yàn)研究,旨在使得沿面介質(zhì)阻擋放電產(chǎn)生的等離子體能夠滿足電磁波與等離子體相互作用研究的需要.現(xiàn)有的理論結(jié)果表明一定等離子體密度下等離子體的厚度決定了等離子體對(duì)電磁波的吸收效果,在適當(dāng)?shù)臍怏w壓強(qiáng)下提高沿面放電的等離子體厚度是研究沿面介質(zhì)阻擋放電的最終目標(biāo).本文首先運(yùn)用邊界元方法計(jì)

2、算靜態(tài)電壓下發(fā)生器的場(chǎng)強(qiáng)分布,根據(jù)計(jì)算的場(chǎng)強(qiáng)對(duì)發(fā)生器進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),選擇了最適合產(chǎn)生等離子體的發(fā)生器類型與結(jié)構(gòu)參數(shù),而后再進(jìn)行放電實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證.從實(shí)驗(yàn)結(jié)果來(lái)看,這一方法能夠較好地解決等離子體發(fā)生器研制問(wèn)題,從而有希望能夠產(chǎn)生與電磁波有明顯作用效果的等離子體.從計(jì)算得到電場(chǎng)分布圖,我們對(duì)梳狀電極沿面介質(zhì)阻擋放電行為進(jìn)行了分析與推斷,對(duì)于單面梳狀電極的發(fā)生器,沿著介質(zhì)板法向方向的位置上電場(chǎng)強(qiáng)度下降很快,這也決定了放電產(chǎn)生的等離子體發(fā)光厚度有限.

3、為此我們?cè)噲D通過(guò)改變電極結(jié)構(gòu)而達(dá)到發(fā)生器在介質(zhì)面垂直方向上的電場(chǎng)梯度變小.從改進(jìn)型沿面放電與電極共面型發(fā)生器的電場(chǎng)分布來(lái)看,這兩種發(fā)生器沿介質(zhì)板法向方向位置上的電場(chǎng)梯度得到很大程度的改善.本文應(yīng)用輝光放電的捕獲機(jī)制模型對(duì)梳狀電極沿面放電發(fā)生器產(chǎn)生輝光放電進(jìn)行了數(shù)值模擬.從數(shù)值模擬的結(jié)果來(lái)看,在確定的發(fā)生器電極結(jié)構(gòu)下,當(dāng)電壓的峰-峰值電壓為9kV時(shí),發(fā)生沿面輝光的條件是電壓頻率至少為9kHz,而當(dāng)頻率為1MHz時(shí),沿面放電將出現(xiàn)絲狀放電的

4、模式,因而這一模擬結(jié)果對(duì)沿面放電發(fā)生器的研制有很重要的指導(dǎo)意義.根據(jù)數(shù)值模擬的結(jié)果,對(duì)沿面放電發(fā)生器進(jìn)行了放電實(shí)驗(yàn).實(shí)驗(yàn)中電源輸出的電壓波形為交流正弦波,在峰-峰值電壓為9kV時(shí)發(fā)生沿面輝光放電的電壓頻率為10kHz,同時(shí)等離子體發(fā)光厚度低于1mm,上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果較好得驗(yàn)證了理論計(jì)算的結(jié)果.由于電源輸出頻率的限制,實(shí)驗(yàn)無(wú)法驗(yàn)證在電壓頻率為1MHz時(shí)將出現(xiàn)絲狀放電這一理論結(jié)果.本文就改進(jìn)型沿面放電與電極共面型沿面放電發(fā)生器進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究,從