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Influence of nitrogen impurities on the characteristics of a patterned helium dielectric barrier discharge at atmospheric pressure

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Plasma Science and Technology 2019年第7期21卷 23-37页

作者： Yuhui ZHANG wenjun ning Dong DAI Qiao WANG School of Electric Power South China University of Technology

In this paper, a two-dimensional axisymmetric fluid model was established to investigate the influence of nitrogen impurity content on the discharge pattern and the relevant discharge characteristics in an atmosphere pressure helium dielectric barrier discharge(DBD). The results indicated that when the nitrogen content was increased from 1 to 100 ppm, the discharge pattern evolved from a concentric-ring pattern into a uniform pattern, and then returned to the concentricring pattern. In this process, the discharge mode at the current peak moment transformed from glow mode into Townsend mode, and then returned to glow mode. Further analyses revealed that with the increase of impurity level, the rate of Penning ionization at the pre-ionization stage increased at first and decreased afterwards, resulting in a similar evolution pattern of seed electron level. This evolution trend was believed to be resulted from the competition between the N2 partial pressure and the consumption rate of metastable species. Moreover, the discharge uniformity was found positively correlated with the spatial uniformity of seed electron density as well as the seed electron level. The reason for this correlation was explained by the reduction of radial electric field strength and the promotion of seed electron uniformity as pre-ionization level increases. The results obtained in this work may help better understand the pattern formation mechanism of atmospheric helium DBD under the variation of N2 impurity level, thereby providing a possible means of regulating the discharge performance in practical application scenarios.

关键词： pattern dielectric barrier discharge impurities Penning ionization discharge uniformity seed electron

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Global model of plasma-activated water over long time scale:Pulsed discharge and afterglow

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High Voltage 2023年第2期8卷 326-339页

作者： wenjun ning Hao Shang Yiwei Ji Ronghui Li Lihua Zhao Xiaolong Huang Shenli Jia College of Electrical Engineering Sichuan UniversityChengduChina School of Electrical Engineering Xi'an Jiaotong UniversityXi'anChina

Plasma-activated water(PAW)has been utilised in various application fields,and a deep understanding on the plasma chemistry is the foundation of application-orientated *** this paper,a global model is built to study the chemical properties of PAW produced by a dielectric barrier discharge that is powered by nanosecond voltage *** applied voltage is firstly repeated with 10 kHz frequency for 100 s,and then shut down for 200 s afterglow,providing a long-term evolution regarding the production and consumption of some typical reactive oxygen/nitrogen species(RONS)in *** calculated results agree principally with experimental measurements from *** the pulsed discharge,the water gradually acidises,and the long-lived species accumulate;while in the afterglow,most of the aqueous RONS decay rapidly,except for O_(3aq),NO_(3aq)^(−),H_(2)O_(2aq)and N_(2)O_(aq),which might be the main sources to sustain long-term ***,the effects of applied voltage and gap distance on RONS are *** analyses from Pearson correlation coefficient indicate that gaseous RONS are more sensitive to the gap distance,while the aqueous ones are more sensitive to the voltage amplitude,suggesting the possibility to independently regulating the gaseous and aqueous chemistry.

关键词： gaseous Global providing

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大气压低温等离子体的研究现状与发展趋势

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电工技术学报 2017年第20期32卷 1-9页

作者：戴栋宁文军邵涛华南理工大学电力学院中国科学院电工研究所中国科学院大学

本文概述了2016年首届全国高电压与放电等离子体学术会议。根据会议的学术报告,结合近年来大气压低温等离子体领域中经典的综述论文,从理论研究和实际应用两方面总结和分析了大气压低温等离子体的研究现状及发展趋势。其中,理论研究主... 详细信息

本文概述了2016年首届全国高电压与放电等离子体学术会议。根据会议的学术报告,结合近年来大气压低温等离子体领域中经典的综述论文,从理论研究和实际应用两方面总结和分析了大气压低温等离子体的研究现状及发展趋势。其中,理论研究主要从激励电源类型、等离子体装置、实验诊断技术和仿真方法等四个方面展开综述,实际应用则主要集中在生物医学、环境治理、流动控制和材料处理等领域。从会议相关情况来看,国内的大气压低温等离子体行业正处于高速发展阶段,理论和应用研究展现出齐头并进、相辅相成的态势。理论研究需要解决等离子体的非线性现象、参数调控机制以及大面积均匀性等问题,而实际应用则聚焦于交叉领域的拓展、等离子体与样品作用机制、以及工业应用推广的相关问题。

关键词：大气压低温等离子体放电高电压脉冲功率学术交流

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大气压氦气辉光放电中正柱区消散特性对时域非线性行为的影响

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高电压技术 2017年第6期43卷 1766-1774页

作者：戴栋张雨晖宁文军华南理工大学电力学院广州510641

为研究基于介质阻挡结构产生的大气压辉光放电(atmospheric pressure glow discharge,APGD)正柱区的消散特性与放电时域非线性行为的具体对应关系,借助大气压氦气介质阻挡放电(dielectric barrier discharges,DBD)的一维流体模型,仿真... 详细信息

为研究基于介质阻挡结构产生的大气压辉光放电(atmospheric pressure glow discharge,APGD)正柱区的消散特性与放电时域非线性行为的具体对应关系,借助大气压氦气介质阻挡放电(dielectric barrier discharges,DBD)的一维流体模型,仿真研究了不同外施电压频率下APGD中时域非线性行为的演变过程,并进一步统计、分析了不同状态的放电下,正柱区从产生至消散的时间t_p与外施电压周期T_v的比值t_p/T_v。结果表明,当t_p/T_v处于区间(N,N+0.5)时(N为自然数),放电的倍周期数n1满足n1=2N+1;而当t_p/T_v处于(N+0.5,N+1)时,n1=N+1。此外,随着频率的提升,比值t_p/T_v在相应的范围内不断增长,从而影响了各类放电非线性现象的出现顺序。该研究首次确定了正柱区消散速率与APGD动力学状态的定量关系,并且给出了随频率提升不同动力学状态出现顺序的初步解释,有助于更深入地理解APGD中各种非线性动力学行为产生和演化机制。

关键词：大气压辉光放电介质阻挡放电正柱区消散一维流体模型非线性行为

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空气杂质对大气压氦气介质阻挡放电中主要化学过程的影响

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高电压技术 2019年第5期45卷 1404-1412页

作者：洪涯宁文军戴栋张雨晖华南理工大学电力学院广州510641

在大气压介质阻挡放电(DBD)的实验和应用中,因容器气密性等因素,不可避免的会渗入空气杂质。为了研究混入空气杂质的大气压氦气DBD中的等离子体化学过程,建立了包含26种粒子和154个反应的氦气–空气大气压DBD一维流体仿真模型,着重研究... 详细信息

在大气压介质阻挡放电(DBD)的实验和应用中,因容器气密性等因素,不可避免的会渗入空气杂质。为了研究混入空气杂质的大气压氦气DBD中的等离子体化学过程,建立了包含26种粒子和154个反应的氦气–空气大气压DBD一维流体仿真模型,着重研究了主要电离路径和激发态物质的演化过程。仿真结果表明:在1～200×10^(–6)空气杂质摩尔分数范围内,最主要的电离过程是电子碰撞电离和彭宁电离,并且氧分子比氮分子更容易与氦激发态物质发生彭宁电离反应;起次要作用的电离过程则是各激发态粒子间的碰撞电离和分步电离;由于负离子摩尔分数较低,负离子的电子脱离反应影响最小。随着空气杂质摩尔分数增加,因为O_2(a)的激发阈值低,O_2(a)摩尔分数线性上升,最终成为含量最多的激发态物质;而N_2(C)因激发阈值较高,N_2(C)摩尔分数始终保持在最低位;与彭宁电离反应相关的激发态物质He~*与He2~*的含量,随空气杂质摩尔分数上升均是先增加后降低,不同的是He2~*比He~*更早地出现含量下降的情况。

关键词：大气压介质阻挡放电一维流体模型空气杂质电离过程激发态物质

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气隙宽度对大气压氦气介质阻挡放电多脉冲特性影响的仿真研究

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电工技术学报 2019年第4期34卷 871-879页

作者：万静宁文军张雨晖戴栋华南理工大学电力学院广州510641

气隙宽度d是介质阻挡放电(DBD)的一个重要调控参数。通过一维流体模型研究d对平行板电极大气压氦气DBD多脉冲特性的影响。重点关注电流脉冲幅值Im、电流脉冲宽度l和脉冲幅值相位??等特征参数。仿真结果显示,当d从0.5mm增加至4.5mm时,Im... 详细信息

气隙宽度d是介质阻挡放电(DBD)的一个重要调控参数。通过一维流体模型研究d对平行板电极大气压氦气DBD多脉冲特性的影响。重点关注电流脉冲幅值Im、电流脉冲宽度l和脉冲幅值相位??等特征参数。仿真结果显示,当d从0.5mm增加至4.5mm时,Im先增大、后缓慢减小;l持续降低,并最终趋于稳定;??表现为单调增加。当d小于3mm时,放电表现为多电流脉冲(MCP)形式。进一步增加d,放电转化为单电流脉冲(SCP)形式。放电机理的分析表明,短气隙(d≤1.5mm)下的放电是汤森放电。此时,阳极附近易于形成局部的高密度空间电荷区,其自建电场与外施电场方向一致,趋向于增强气隙电压Vg,从而使某次放电熄灭后的Vg能够快速恢复到再次击穿水平。在较宽气隙(d≥2.0mm)下,放电表现为辉光放电模式。由于辉光放电贯穿整个气隙,残留的空间电荷呈近似均匀分布(即自建电场强度水平较低),导致气隙在半周期内难以再次击穿。

关键词：介质阻挡放电气隙宽度多电流脉冲放电模式

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短间隙大气压氦气介质阻挡放电中非线性现象的1维流体仿真

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高电压技术 2017年第6期43卷 1845-1853页

作者：宁文军戴栋张雨晖郝艳捧李立浧华南理工大学电力学院广州510641

大气压介质阻挡放电(DBD)因其广泛的应用前景而备受关注,其中,如何获取均匀稳定的放电是相关研究中的关键问题。短间隙平板电极的氦气DBD易于产生稳定的弥散放电,但前期的实验研究发现,其在一定的条件下可呈现出不对称、多倍周期和混沌... 详细信息

大气压介质阻挡放电(DBD)因其广泛的应用前景而备受关注,其中,如何获取均匀稳定的放电是相关研究中的关键问题。短间隙平板电极的氦气DBD易于产生稳定的弥散放电,但前期的实验研究发现,其在一定的条件下可呈现出不对称、多倍周期和混沌等时域非线性现象。鉴于此,借助氦气DBD的1维流体模型仿真,研究了其在外施电压幅值变化时所诱导的放电非线性现象的演化过程及特征。相比之前报道的同类模型,该模型考虑了更复杂的等离子体化学过程,计算的电流波形与实验测量波形具有较好的一致性。仿真结果显示:随着电压幅值升高,放电依次经历了1倍对称周期、1倍不对称周期、2倍周期、混沌、3倍周期,并最终稳定在1倍对称周期的演化过程。进一步分析表明,在各种非线性现象中,半周期内的单次放电包含了从类汤森放电到辉光放电的转变过程,因此电流波形都表现为陡峭的尖峰形状;从放电熄灭至下一次放电之前,残留的正柱区将完全消散。有别于以前报道的较长间隙氦气DBD中放电非线性现象与残留正柱区的密切关联,短间隙放电中非线性现象的出现和演化可能是一种更为精细的电子-离子参数失调的结果。

关键词：介质阻挡放电:大气压等离子体 1维流体模型非线性动力学放电模式转换

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油菜早熟突变体成花过程中叶片多胺代谢研究

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中国农学通报 2011年第12期27卷 101-105页

作者：艾育芳陈观水周以飞潘大仁宁文君福建农林大学生命科学学院福州350002 福建农林大学作物科学学院福州350002 湖南龙山县农业局湖南龙山416800

以甘蓝型油菜品种‘福油-4’、RG-8晚熟及其早熟突变体(RG-8M)为材料,研究成花过程中叶片多胺代谢的变化规律,结果表明:较低含量的多胺(主要是腐胺和亚精胺)有利于油菜花芽分化的起始,含量的增加有利于花芽的发育,抽薹越早的品种其体内... 详细信息

以甘蓝型油菜品种‘福油-4’、RG-8晚熟及其早熟突变体(RG-8M)为材料,研究成花过程中叶片多胺代谢的变化规律,结果表明:较低含量的多胺(主要是腐胺和亚精胺)有利于油菜花芽分化的起始,含量的增加有利于花芽的发育,抽薹越早的品种其体内多胺含量越早到达较高水平。多胺氧化酶(PAO)活性的变化趋势与多胺总量的变化较一致,它们之间呈极显著正相关,说明高活性的PAO也是有利于成花的。

关键词：油菜早熟成花多胺

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正极性直流驱动大气压氦气等离子体射流的传播机制:氦气–空气混合层的影响

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中国电机工程学报 2021年第17期41卷 6090-6099页

作者：赵莉华冀一玮尚豪黄小龙任俊文宁文军四川大学电气工程学院四川省成都市610065

氦气等离子体射流在生物医学、材料处理等诸多领域具备广阔的应用前景。该文通过二维等离子体流体仿真模型,研究正极性直流驱动等离子体射流阴极导向传播的物理机制,并进一步探讨氦气–空气混合层以及放电通道内混合少量空气杂质对放电... 详细信息

氦气等离子体射流在生物医学、材料处理等诸多领域具备广阔的应用前景。该文通过二维等离子体流体仿真模型,研究正极性直流驱动等离子体射流阴极导向传播的物理机制,并进一步探讨氦气–空气混合层以及放电通道内混合少量空气杂质对放电的影响。仿真结果与实验观测结果较好地吻合,并进一步表明:氦气–空气混合层内电子能量分布导致的电子碰撞电离速率变化是形成阴极导向流柱和空心截面电离波结构的本质原因;潘宁电离能够促进放电,但是对形成流柱和电离波结构不具有决定性影响;放电核心通道内少量的N2/O2杂质对放电存在通过潘宁电离促进放电,以及通过分子激发耗散能量和O2吸附电子抑制放电这两种竞争性作用。

关键词：大气压等离子体射流二维流体模型放电机制

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急性缺血性脑卒中患者PLR、NLR与认知功能的关系

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医学临床研究 2023年第12期40卷 1854-1856,1860页

作者：宁文君虎玮兵西安大兴医院检验科陕西西安710016 铜川市人民医院检验科陕西铜川727100

【目的】探讨急性缺血性脑卒中(AIS)患者血小板与淋巴细胞比值(PLR)、中性粒细胞与淋巴细胞比值(NLR)与认知功能的关系。【方法】将80例AIS患者中有认知功能障碍的54例患者归为A组,26例认知功能正常者归为B组。比较两组患者的一般资料及... 详细信息

【目的】探讨急性缺血性脑卒中(AIS)患者血小板与淋巴细胞比值(PLR)、中性粒细胞与淋巴细胞比值(NLR)与认知功能的关系。【方法】将80例AIS患者中有认知功能障碍的54例患者归为A组,26例认知功能正常者归为B组。比较两组患者的一般资料及PLR、NLR、白介素-1β(IL-1β)、白介素-18(IL-18)的水平;通过受试者工作特征(ROC)曲线分析相关指标预测AIS患者合并认知功能障碍的价值;通过多因素Logistic回归分析明确患者认知功能障碍的危险因素。【结果】两组患者性别、年龄,是否合并高血压、糖尿病、高脂血症、冠心病的比例,饮酒史,卒中严重程度等比较,差异无统计学意义(P>0.05);A组患者PLR、NLR及IL-1β、IL-18水平均显著高于B组(P3.355、NLR>6.598、IL-1β>28.565 pg/mL、IL-18>22.554 pg/mL是AIS患者合并认知功能障碍的危险因素。【结论】PLR、NLR及IL-1β、IL-18水平变化与AIS后认知功能障碍的发生、发展密切相关,是AIS患者合并认知功能障碍的影响因素。

关键词：脑缺血卒中急性病比值比淋巴细胞中性白细胞

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