检索结果-南通市图书馆

基于发射光谱诊断的低温等离子体技术转化N_2/NO气氛中NO的研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

工程热物理学报 2013年第1期34卷 181-184页

作者：李小华韦星蔡忆昔韩文赫王军李康华江苏大学汽车与交通工程学院江苏镇江212013

建立了低温等离子体技术处理N_2/NO气氛中NO的实验系统,利用介质阻挡放电发射光谱诊断法分析了NTP技术处理NO的反应机理,以及研究了NTP系统的运行参数和N_2体积流量对NO转化率的影响规律。研究结果表明,随着V(_P-P)的增加,N_2发射光谱... 详细信息

建立了低温等离子体技术处理N_2/NO气氛中NO的实验系统,利用介质阻挡放电发射光谱诊断法分析了NTP技术处理NO的反应机理,以及研究了NTP系统的运行参数和N_2体积流量对NO转化率的影响规律。研究结果表明,随着V(_P-P)的增加,N_2发射光谱强度相对于NO发射光谱强度的比值增加,N_2第二正带系发射光谱强度增加,表明放电区间的高能电子浓度增大,有利于N_2离解成N原子,从而促使NO还原转化;增加N_2体积流量会使NO转化率降低,NO_2浓度升高。

关键词：低温等离子体介质阻挡放电发射光谱诊断 NO转化率

射频负离子源氢等离子体碰撞辐射模型和发射光谱诊断研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

射频负离子源氢等离子体碰撞辐射模型和发射光谱诊断研究

作者：李增山华中科技大学

学位级别：硕士

射频负离子源是大型磁约束核聚变装置中性束注入系统的核心部件,如何生成和引出高密度的负离子是研究的难点和热点。负离子的形成涉及非常复杂的物理化学过程,要优化负离子形成必须获知相应的等离子体参数。发射光谱诊断是一种非侵入式... 详细信息

射频负离子源是大型磁约束核聚变装置中性束注入系统的核心部件,如何生成和引出高密度的负离子是研究的难点和热点。负离子的形成涉及非常复杂的物理化学过程,要优化负离子形成必须获知相应的等离子体参数。发射光谱诊断是一种非侵入式的诊断方法,是大型离子源必备的诊断工具。利用发射光谱进行参数诊断需要碰撞辐射模型或日冕模型来建立发射光谱同等离子体参数之间的关系。本文针对华中科技大学(HUST)射频负离子源等离子体发射光谱诊断建立了氢原子碰撞辐射模型和氢分子日冕模型,并开发了一套集模型计算和光谱诊断功能的软件。本文首先建立了包含激发态氢原子多种激发机制的碰撞辐射模型,根据HUST离子源等离子体的典型参数,分析了离子源不同位置处各个激发机制所占的比重。在激励器,氢原子直接激发、氢分子解离和氢分子离子解离复合是主要的激发机制,其中氢原子直接激发占70%以上;在等离子体栅极附近,氢原子直接激发和氢分子离子解离复合是主要的激发机制,对于H(3),负氢离子中性化过程不可忽略。探究了电子能量分布函数对碰撞辐射模型计算结果的影响,麦克斯韦分布在低电子温度下有更高的激发态粒子密度,Druyvesteyn分布在较高的电子温度下激发态粒子密度较高,且当电子温度较低时分布函数的影响更明显。如果电子温度或电子密度增加的同时伴随着电子能量分布函数从麦克斯韦向Druyvesteyn分布转换,激发态粒子密度可能保持不变甚至有所降低。建立了包含氢分子振转能级的日冕模型,利用该模型探究了氢分子不同基态振/转能级粒子对激发态氢分子振/转能级粒子的贡献。指出在不同电子温度和振动温度下,基态振动能级贡献率的演变可划分为最低振动能级主导区域,振动温度和弗兰克康登因子共同影响区域以及弗兰克康登因子影响区域三个区域。给出了基于上述模型利用发射光谱诊断等离子体参数的方法,并开发了一款集氢原子碰撞辐射模型计算、氢分子日冕模型计算以及发射光谱诊断功能为一体的软件HUSTCRM,最后介绍了HUST离子源发射光谱诊断系统。本文工作有助于深入理解负氢离子源的工作机制,同时也为下一步负氢离子源等离子体的发射光谱诊断打下了坚实的基础。

关键词：低温氢等离子体射频负离子源发射光谱诊断碰撞辐射模型

低温等离子体技术再生DPF的活性自由基发射光谱诊断研究

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

低温等离子体技术再生DPF的活性自由基发射光谱诊断研究

作者：袁封明华中科技大学

学位级别：硕士

《轻型汽车污染物排放限值及测量方法(中国第六阶段)》已于2016年12月颁布,对柴油机颗粒物排放限值从4.5 mg/km降到3 mg/km,是当前最严的排放标准之一,使得柴油机颗粒捕集器(DPF,Diesel Particulate Filter)已经成为尾气处理不可少的装... 详细信息

《轻型汽车污染物排放限值及测量方法(中国第六阶段)》已于2016年12月颁布,对柴油机颗粒物排放限值从4.5 mg/km降到3 mg/km,是当前最严的排放标准之一,使得柴油机颗粒捕集器(DPF,Diesel Particulate Filter)已经成为尾气处理不可少的装置。DPF技术的关键在于沉积碳烟的高效经济氧化,低温等离子体中富含大量活性自由基,可在较低温度下实现碳烟氧化,具有应用于DPF再生的潜力。本文基于双层介质阻挡放电低温等离子体发生装置,利用发射光谱对O低温等离子体中活性自由基的种类及浓度变化进行了诊断研究,探讨关键活性自由基的生成及反应路径,以期获得低温等离子体活性自由基的可控制备,实现DPF的高效经济。通过对O低温等离子体及O生成相关研究综述发现,O低温等离子体中,可能产生的激发态氧原子有D°、F、S、S°、P°、D、P、D、D°、F、S°、P和D°等,是O产生过程中的关键中间态自由基。O(P,10.74 ev→S°,9.15 ev)和O(P,10.99 ev→S°,9.52 ev)等跃迁过程对O生成路径具有重要贡献。发射光谱诊断实验发现,在本文实验条件下,可在543.6 nm、700.1 nm、715.6 nm、747.8 nm、777.4 nm和844.7 nm六处检测到对应的氧原子跃迁谱线。放电电压增加,747.8 nm处O(D,15.78 ev→P°,14.12 ev)、777.4 nm处O(P,10.74 ev→S°,9.15 ev)和700.1 nm处O(D°,12.76 ev→P,10.99 ev)光谱强度随之增加,543.6nm处O(S°,13.02 ev→P,10.74 ev)和844.7 nm处O(P,10.99 ev→S°,9.52 ev)跃迁光谱强度变化较小;放电间隙增加至2 mm时,活性自由基的浓度均下降;氧气流量变化对中间活性自由基的影响很小,但过大不利于臭氧的生成。进一步分析显示活性自由基通过四条主要路径生成臭氧:(1)O→O(D,14.46 ev)→O(D°,12.73 ev)→O(P,0 ev);(2)O→O(P,10.74 ev)→O(S°,9.15 ev)→O(P,0 ev);(3)O→O(D°,12.76 ev)→O(P,10.99 ev)+hv,O(P,10.99 ev)→O(S°,9.52 ev)→O(P,0 ev);(4)O→O(D,15.78 ev)→O(P°,14.12 ev)→O(P,0 ev)。其中路径(2)最为主要和稳定。在实验的基础上,建立了O低温等离子体反应机理,利用零维等离子体模型(zdplaskin)对实验工况进行了模拟。结果显示,O生成浓度与实验结果基本吻合,其浓度随着约化场强增大而增大。约化场强为49.25 Td时,即间隙为1 mm,电压为2.5 Kv时,大多数活性自由基浓度处于10到10 cm之间,基态氧原子(O(P,0ev))生成速率最快,达到4.3×10 cm/s;激发态O(S°,9.15 ev)浓度仅次于氧原子,O(S°,9.52 ev)浓度最低,仅为4.26×10cm。

关键词： DPF 低温等离子体发射光谱诊断反应路径 zdplaskin

大气压氮载气微波等离子体炬的发射光谱诊断及其特性研究

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

大气压氮载气微波等离子体炬的发射光谱诊断及其特性研究

作者：张新大连理工大学

学位级别：硕士

大气压波导基微波诱导等离子体不仅具有等离子体区域直径大、工作气体气通量高、高密度和高耦合效率等优点,而且无需使用昂贵复杂的真空设备,有效降低了设备投资和维护成本实现了连续生产,因此在实际应用中具有广泛的应用前景。本文通... 详细信息

大气压波导基微波诱导等离子体不仅具有等离子体区域直径大、工作气体气通量高、高密度和高耦合效率等优点,而且无需使用昂贵复杂的真空设备,有效降低了设备投资和维护成本实现了连续生产,因此在实际应用中具有广泛的应用前景。本文通过中频氩等离子体射流预电离的方式,在波导谐振腔中提供种子电子实现了微波等离子体的激励,并采用旋转气流的注入方式在石英管中产生了稳定的具有高浓度活性粒子的以氮为载气的微波等离子体炬。我们首先通过考虑放电管的大小研究了大气压波导基微波等离子体的放电机制,实验中发现放电管在波导基大气压微波诱导等离子体炬中扮演很重要的角色。当波导管宽壁上的孔径的直径与薄壁放电管的尺寸相等r0=R,等离子体等效的在具有一个确定的Q值的谐振腔中产生,此时等离子呈现等离子体炬形态。然而,如果波导管宽壁上的孔径与薄壁放电管之间有一间隙存在r0光谱诊断,实验发现吸收功率和混合气体比例对电子密度和气体温度的影响比较大,而对电子温度几乎没有影响。电子密度和气体温度都会随着功率增大而增加,而随着混合气体比例的增大电子密度增大气体温度却逐渐减小;同时我们还对N2+(B2∑u+-X2∑g+)第一负带带头谱线和N原子的谱线进行了考察,发现电子密度的增加会对N2的亚稳态A3∑u+和α’1∑u蕊的生产率产生直接影响,这些亚稳态的增加又有助于N2+的产生率上升,而N2+是大量N原子的直接来源,因此可以通过增加吸收功率和气体混合比例获得最大的氮原子的相对产生率。为了探索大气压等离子体渗氮的物理机制,进一步优化大气压微波等离子体渗氮技术,通过发射光谱对N2／H2微波等离子体炬进行了光谱诊断。实验发现在等离子体体系中存在NH(336.01nm)基团和大量的N原子,NH(336.01nm)基团的强度随着H2比例的增加逐渐增强,而H2的比例并没有影响N原子的发射光谱强度,但是由于H2对氮分子的亚稳态A3∑u+态有很强的淬灭作用,H2比例的增大,会使等离子体形态发生变化,即等离子体中的余辉减少甚至消失,因此本文确定氢气掺杂比在0.25%-0.5%范围内时,等离子体中的H2对等离子体的形态影响比较小,同时还原性气体H2的存在不仅可以消除金属表面的氧化层使得渗氮过程在还原性气体的环境中进行,而且形成的NH基团还将有助于渗氮的进行。

关键词：大气压等离子体微波等离子体炬表面波发射光谱诊断渗氮

一种等离子体辉光放电实验设计及发射光谱的诊断

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

光谱实验室 2012年第3期29卷 1387-1392页

作者：王瑞刘战合李洁张中建鲁振毅北京航空航天大学航空科学与工程学院北京市海淀区学院路37号100191 上海飞机设计研究院上海市200232

设计了一种用于飞行器隐身的等离子体发生器。采用有机玻璃板压制胶合成薄壁长方体空腔结构。以正弦交流电为电源,氩气为工作气体,在低气压下进行了辉光放电实验。采用发射光谱诊断技术对氩等离子体进行实验研究。文中通过对测得的光谱... 详细信息

设计了一种用于飞行器隐身的等离子体发生器。采用有机玻璃板压制胶合成薄壁长方体空腔结构。以正弦交流电为电源,氩气为工作气体,在低气压下进行了辉光放电实验。采用发射光谱诊断技术对氩等离子体进行实验研究。文中通过对测得的光谱信号作玻尔兹曼曲线斜率图,计算得到等离子体的电子温度:11429K。采用S tark展宽法测定了等离子体的电子数密度:4.43×1018cm-3。测试结果表明:所设计的等离子体发生器产生的等离子体具备低温等离子体的典型温度,所产生的电子数密度具有良好的隐身效果。

关键词：等离子体发射光谱诊断电子温度电子数密度

脉冲调制射频容性耦合SiH_4/C_2H_4/Ar放电的发射光谱诊断

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

真空 2011年第3期48卷 27-31页

作者：张娇张鹏云大连理工大学三束材料表面改性教育部重点实验室辽宁大连116024

本文采用发射光谱法诊断了低气压下氩气(Ar)、硅烷(SiH4)及乙烯(C2H4)混合气体(SiH4/C2H4/Ar)脉冲调制射频放电等离子体特性,利用了Ar发射光谱中的五条谱线通过Boltzmann斜率法计算了电子激发温度,研究了占空比、调制频率、功率及气压... 详细信息

本文采用发射光谱法诊断了低气压下氩气(Ar)、硅烷(SiH4)及乙烯(C2H4)混合气体(SiH4/C2H4/Ar)脉冲调制射频放电等离子体特性,利用了Ar发射光谱中的五条谱线通过Boltzmann斜率法计算了电子激发温度,研究了占空比、调制频率、功率及气压等对电子激发温度和谱线相对强度的影响。

关键词：脉冲调制发射光谱诊断电子激发温度

脉冲调制射频容性耦合SiH4/C2H4/Ar放电的发射光谱诊断

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

脉冲调制射频容性耦合SiH4/C2H4/Ar放电的发射光谱诊断

作者：张娇大连理工大学

学位级别：硕士

由射频放电产生的低气压容性耦合等离子体已在微电机系统、集成电路制造等微细制造领域中得到了广泛的应用。在射频放电中,对电压进行脉冲调制,使放电参数调节更加灵活,能够提高对等离子体密度、电子温度等各种等离子体参数的控制,从而... 详细信息

由射频放电产生的低气压容性耦合等离子体已在微电机系统、集成电路制造等微细制造领域中得到了广泛的应用。在射频放电中,对电压进行脉冲调制,使放电参数调节更加灵活,能够提高对等离子体密度、电子温度等各种等离子体参数的控制,从而改变等离子体中的化学反应(气相)、颗粒尺寸以及离子对电极基地表面的轰击,进而优化等离子体进程,而这一过程直接影响着工业中PECVD的工艺参数以及刻蚀结果。在材料表面处理中,脉冲调制技术可以解决连续射频放电中介质温度过高这一现象。此外,脉冲调制技术还可以有效的降低连续射频放电中由于电场的存在而产生的噪音,从而保护了探针测量电路不受噪声干扰。本论文工作应用脉冲调制射频等离子体源,采用Princeton Acton 2500i型发射光谱仪为诊断手段,氩气放电中,标定了5条ArⅠ及Ar+谱线。研究了电子激发温度、谱线相对强度随实验条件(功率、气压、脉冲调制频率、占空比)的变化趋势。结果如下： 1、随着功率的增大,电子激发温度先升高,后趋于不变;Ar+相对强度趋于线性升高;2、随着气压的升高,电子激发温度下降;Ar+相对强度趋于线性升高;3、随着随调制频率的增大,电子激发温度先升高后降低,峰值在20Hz左右,在占空比为70%时,即脉冲开启时间为35ms,关闭时间为15ms;Ar+相对强度先缓缓升高后缓缓降低,再急剧升高,峰值出现在20Hz左右,在占空比为70%时,即脉冲开启时间为35ms,脉冲关闭时间为15ms;4、随占空比的增大,电子激发温度略微升高;Ar+相对强度先升高后降低,峰值出现在占空比为80%左右,在调制频率为2KHz时,即脉冲开启时间约为0.4ms,关闭时间约为0.1ms。 SiHH4、C2H4、Ar混合气体放电中,标定了5条ArⅠ谱线及Ar+357.6nm、Si2+380.6nm、Si+518.1nm、C 601.3nm、C+426.7nm五条谱线。研究了电子激发温度、谱线相对强度随实验条件(功率、气压、脉冲调制频率、占空比)的变化。结果如下： 1、随着功率的增大,电子激发温度先升高而后逐渐趋于不变,Ar+、Si2+、Si+、C、C+的相对强度升高,且幅度逐渐变小;2、随气压的升高,电子激发温度下降,Ar+、Si2+、Si+、C、C+的相对强度先升高而后降低,峰值在60-70Pa之间;3、随着调制频率的增大,电子激发温度先升高而后降低,峰值大约在20Hz左右,在占空比为70%时,即脉冲开启时间为35ms,关闭时间为15ms;Ar+相对强度先升高后降低,峰值在2KHz左右,在占空比为70%时,即脉冲开启时间为0.35ms,关闭时间为0.15ms;Si2+、Si+相对强度升高;而C、C+的相对强度在较低调制频率范围下降,在较高频率范围上升。 4、随着占空比的增大,电子激发温度先升高而后降低,峰值出现在占空比为50%左右,在调制频率为2KHz时,即脉冲开启时间为0.25ms,关闭时间为0.25ms;Ar+的相对强度升高;Si2+、Si+、C、C+的相对强度先升高而后下降,Si2+、C峰值出现在90%,在2KHz时,即脉冲开启时间为0.45ms,关闭时间为0.05ms,Si+、C+峰值出现在占空比为85%时,在2KHz时,即脉冲开启时间为0.425ms,脉冲关闭时间为0.075ms,其中Si2+、Si+的峰值比较尖锐。总体上来说,混合气体放电中的电子激发温度要高于纯氩气放电中。

关键词：脉冲调制容性耦合发射光谱诊断电子激发温度光发射强度

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

辉光放电离子渗金属的等离子体发射光谱诊断

真空科学与技术学报 2006年第2期26卷 114-117页

作者：付亚波张跃飞张广秋高原王建忠隗晓云北京印刷学院等离子体物理及材料研究室北京102600 太原理工大学表面工程与技术研究所太原030024

利用发射光谱法对离子渗金属中辉光等离子体的电子温度进行了诊断。实验以氮气为工作气体,通过对放电时氮离子两条特征谱线强度的相对标定,测量了电子温度随放电气压40 Pa^80 Pa和电压500 V^1000 V的变化。并探讨了电子温度随气压和电... 详细信息

利用发射光谱法对离子渗金属中辉光等离子体的电子温度进行了诊断。实验以氮气为工作气体,通过对放电时氮离子两条特征谱线强度的相对标定,测量了电子温度随放电气压40 Pa^80 Pa和电压500 V^1000 V的变化。并探讨了电子温度随气压和电压变化的原因。结果表明,该放电为典型的反常辉光等离子体放电,电子温度在1 eV^15 eV之间变化,且随工作气压和电压的的升高迅速增大,这与实际观测的放电效果相符合,实验结果表明,发射光谱法是测量离子渗金属中等离子体参数的一种有效手段。

关键词：辉光放电等离子体参数发射光谱诊断

低气压介质阻挡放电条件下纳米SiO_(2)表面氟化研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

高电压技术 2021年第9期47卷 3144-3152页

作者：杨国清刘阳戚相成王德意王闯曾庆文西安理工大学智慧能源重点实验室西安710048 西安理工大学电气工程学院西安710048

为改善纳米颗粒的团聚问题,有效提升复合材料的绝缘性能,首先对低气压下基于介质阻挡放电的纳米SiO_(2)表面氟化过程展开研究,重点讨论了SiO_(2)表面氟化过程及其主导放电条件。然后基于等离子体放电特性和发射光谱诊断,分析了CF4/N_(2... 详细信息

为改善纳米颗粒的团聚问题,有效提升复合材料的绝缘性能,首先对低气压下基于介质阻挡放电的纳米SiO_(2)表面氟化过程展开研究,重点讨论了SiO_(2)表面氟化过程及其主导放电条件。然后基于等离子体放电特性和发射光谱诊断,分析了CF4/N_(2)混合气体等离子体的放电及分布特性,并对表面氟化处理纳米SiO_(2)进行微观表征。最后初步分析了该氟化技术对环氧基体电气性能的影响。研究结果表明:气压为10~13.5 k Pa、电压为5~7 k V的CF4/N_(2)低温等离子体在放电空间内呈现均匀分布;研究范围内的CF4/N_(2)低温等离子体的电子温度最低为0.497 e V,可实现CF4中C—F断键,为SiO_(2)表面氟化创造条件;对纳米SiO_(2)进行10 min等离子体有效氟化,F元素质量分数达到10.05%,且以CF2主要形式存在;纳米SiO_(2)团聚现象得到有效改善,在环氧基体中的分散更加均匀。掺杂SiO_(2)质量分数为5%的氟化填料后,环氧树脂局放起始电压提升最明显,较同掺杂含量未氟化试样提高17.21%。结果证明等离子体填料氟化处理SiO_(2)填料的的可行性,为氟化改性纳米填料提供新的研究思路。

关键词：低气压介质阻挡放电发射光谱诊断纳米SiO_(2) 表面氟化