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作者：张笛宇中国工程物理研究院

学位级别：硕士

二氧化碳是最主要的温室气体,普遍存在于地球大气中,同时也是最大的碳源,具有极为广阔的应用前景。因此,二氧化碳转化的研究无论是对于环境的保护,还是对于资源的充分利用都具有十分重要的意义。然而,二氧化碳具有极高的热学稳定性,传... 详细信息

二氧化碳是最主要的温室气体,普遍存在于地球大气中,同时也是最大的碳源,具有极为广阔的应用前景。因此,二氧化碳转化的研究无论是对于环境的保护,还是对于资源的充分利用都具有十分重要的意义。然而,二氧化碳具有极高的热学稳定性,传统加热转化二氧化碳的方法通常面临着能耗过高的问题。因为具有非热力学平衡的特性,非热等离子体能在室温条件下通过振动激发实现二氧化碳的高效转化。作为一种新型的转化二氧化碳的方法,非热等离子体吸引了大量研究者的目光。本文进行了射频电感耦合放电产生非热等离子体转化二氧化碳的研究。分别考查了等离子体的输入功率和氩气浓度对二氧化碳电子温度的影响,并探讨了电子温度和转化率、发射光谱之间的依赖关系。在较低的电子温度条件下,二氧化碳等离子体能实现较高的转化率。当二氧化碳实现了高转化率时,等离子体的发射光谱中出现了 C2分子的C2Swan特征谱峰和CO高振动态激发光谱带。CO和C02的对照实验,说明了 C2分子主要来源于CO分子的分解重组。此外,本文还分别对射频电感耦合等离子体转化二氧化碳氢气混合气体和重整二氧化碳甲烷展开了探索。探究了 H2/CO2比例以及反应时间对射频电感耦合等离子转化二氧化碳和氢气的混合气体的影响。并初步研究了 CH4/CO2比例对二氧化碳甲烷重整反应的影响。研究表明,提升CH4/CO2比例,能有效提高C2,C3烃类的产率。

关键词：射频电感耦合等离子体二氧化碳发射光谱电子温度

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射频电感耦合闭式等离子体产生与光谱诊断的实验

引用

空军工程大学学报（自然科学版） 2015年第2期16卷 10-14页

作者：林敏徐浩军魏小龙梁华苏晨空军工程大学航空航天工程学院西安710038

设计了一种闭式等离子体发生装置,采用射频电感耦合方式,以氩气为工作气体,在封闭式腔体低气压环境下进行放电实验。利用发射光谱法,测量了密闭腔体侧面方向的Ar谱线数据,研究了等离子体电子激发温度和电子密度随空间位置的分布规律以... 详细信息

设计了一种闭式等离子体发生装置,采用射频电感耦合方式,以氩气为工作气体,在封闭式腔体低气压环境下进行放电实验。利用发射光谱法,测量了密闭腔体侧面方向的Ar谱线数据,研究了等离子体电子激发温度和电子密度随空间位置的分布规律以及不同射频功率对电子激发温度和电子密度的影响。等离子体中电子激发温度的变化通过玻尔兹曼斜率法进行分析,电子密度的变化则通过分析Ar原子750.4nm谱线强度变化获得。实验结果表明,该发生装置能够产生均匀持续的等离子体层,等离子体中电子激发温度约为9 500K。等离子体电子密度和电子激发温度随着输入射频功率的增加而增大,但变化幅度在减弱;当足够的输入功率时,等离子体层参数随位置的变化幅度较小。

关键词：射频电感耦合等离子体等离子体隐身发射光谱电子激发温度电子密度

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