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力学学报 2023年第12期55卷 2997-3004页

作者：李嘉诚刘大伟华中科技大学电气与电子工程学院强电磁技术全国重点实验室武汉430074

为解决我国水资源短缺问题和开发大气水资源的急迫需求,突破之前单电极电晕放电离子源的离子密度较低、气溶胶荷电困难的难题,开发了一套基于离子风增强带电气溶胶沉积的负直流电晕放电系统.该系统利用多个针电极与接地的网状电极,实现... 详细信息

为解决我国水资源短缺问题和开发大气水资源的急迫需求,突破之前单电极电晕放电离子源的离子密度较低、气溶胶荷电困难的难题,开发了一套基于离子风增强带电气溶胶沉积的负直流电晕放电系统.该系统利用多个针电极与接地的网状电极,实现了大面积、阵列式的负直流电晕等离子体,可以对流经其中的气溶胶进行高效的荷电和处理.虽然单电极放电产生的开放空间中的离子密度是双电极放电的20倍,但双电极放电区域的电场约为单电极放电的15倍,放电电流也更大.强电场推动离子流进行定向运动,同时推动中性分子,使该装置可以产生速度高达2 m/s的离子风,而与之相比,单电极电晕放电的离子风速低于检测限.双电极电晕放电产生的离子风带动了云室中空气的流动,可以有效促进气溶胶的荷电、碰并以及在接地网状电极上的沉积,可以快速减少空气中的气溶胶密度,所需的时间仅为单电极放电的1/4.在水雾气溶胶的沉积实验中,其水雾的总沉积量是单电极放电的8.3倍.因此,双电极放电系统是诱导降水或消除致病生物气溶胶的潜在有效方法.

关键词：带电气溶胶直流电晕放电离子风气溶胶沉积电晕放电阵列

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强震前带电气溶胶逸出对电离层电场的影响

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现代应用物理 2015年第3期6卷 225-231页

作者：卓俊牛胜利潘常周靳平西北核技术研究所西安710024

采用准静态模型近似描述地表异常电场传播到电离层的过程,建立了强震前带电气溶胶排放产生的附加电流,造成大气层-电离层传导电流扰动,最终造成电离层中电场扰动的计算方法;分析了电离层中电场发生明显扰动的区域大小与带电气溶胶排放... 详细信息

采用准静态模型近似描述地表异常电场传播到电离层的过程,建立了强震前带电气溶胶排放产生的附加电流,造成大气层-电离层传导电流扰动,最终造成电离层中电场扰动的计算方法;分析了电离层中电场发生明显扰动的区域大小与带电气溶胶排放参数的对应关系,并根据我国川滇地区和大华北地区强震等震线的特点,计算了不同等震线长短轴比值下,电离层中电场扰动面积随地震震级及带电气溶胶数密度的变化规律。结果表明:强震前气溶胶浓度远大于能引起电离层异常的最小气溶胶浓度值,会在地表处产生一个幅值小于100V·m-1的异常电场,并在电离层内产生幅值大于10mV·m-1的扰动电场;在相同气溶胶粒子数密度和相同震级条件下,等震线长短轴的比值k越小,电离层中电场异常区域越大。

关键词：带电气溶胶地表异常电场电离层异常

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人工模拟雷云及其放电机理研究的进展

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电工电能新技术 1993年第1期12卷 32-36,6页

作者：马宏达张适昌中科院电工研究所

人工模拟雷云为研究雷电机理、探索新型防雷技术提供了新的方法,本文简介人工模拟雷云研究的进展、正负雷云放电特性和机理。

关键词：带电气溶胶先导放电流注放电

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等离子体射流促进气溶胶沉降规律研究

等离子体射流促进气溶胶沉降规律研究

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作者：陈柏寒华中科技大学

学位级别：硕士

带电粒子催化人工降雨是一种新型人工增雨技术,其关键原理是带电粒子加速离子诱导成核过程以及加速液滴碰并增长。目前基于电晕放电的催化降雨技术已经在国外被用于开展外场催化降雨试验,但是这些大型电晕放电装置存在成本高、占地面积... 详细信息

带电粒子催化人工降雨是一种新型人工增雨技术,其关键原理是带电粒子加速离子诱导成核过程以及加速液滴碰并增长。目前基于电晕放电的催化降雨技术已经在国外被用于开展外场催化降雨试验,但是这些大型电晕放电装置存在成本高、占地面积大、灵活性差等缺点。大气压非平衡等离子体射流是一种在开放空间中产生带电粒子的放电形式,等离子体射流阵列具有低成本、结构紧凑的优点,能集成在飞机上灵活使用,在带电粒子催化降雨雪领域有较大的应用潜力。本文探究了等离子体射流阵列通过产生高密度离子促进气溶胶凝并沉降的规律。本文首先对等离子体射流产生的离子种类和密度等进行研究。基于介质阻挡放电原理制作了等离子体射流阵列装置,并对其进行质谱测量分析,确定其产生离子的种类和密度。质谱测量表明射流产生的正离子主要包括HO及其水合团簇,负离子主要为OH,CO和NO及其水合团簇,并明确了上述离子团簇的产生机制。还发现了提高气流流速或电压都会增加射流产生的离子密度。本文发现外加法向磁场和径向电场影响射流阵列放电强度的规律。通过在射流出口处引入中心磁感应强度为14 m T的环形钕硼磁铁和环形接地电极,射流阵列等离子体羽流的平均长度从增强前的0.5 cm增加到1.6 cm,电流峰值提高37.8%,功率提高11.1%,射流阵列生成的负离子密度增加50%以上。理论计算表明电子在外加电场和磁场的综合作用下集中于高浓度氩气区域以及由此带来的电离增强是等离子体射流放电强度提高的主要原因。在此基础上,本文在云室内进行了等离子体射流阵列促进气溶胶碰并增长及沉降的实验研究。结果表明,等离子体射流阵列产生的大量带电粒子可以促进小粒径气溶胶向大粒径气溶胶的转化;电磁增强后的射流阵列的气溶胶沉降相比自然沉降提高了92%的沉降量,相比未经增强的射流阵列增加了67%。

关键词：大气压非平衡等离子体射流阵列带电气溶胶气溶胶沉降磁场电场

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