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脉冲调制对大气压射频辉光放电稳定性的影响

东华大学学报（自然科学版） 2017年第2期43卷 293-297页

作者：张杰申亚军郭颖张菁石建军东华大学材料科学与工程学院上海201620 东华大学理学院上海201620

大气压射频辉光放电的不稳定性是限制其应用的主要原因,脉冲调制射频技术有助于提高放电稳定性.通过试验诊断放电电学特性,进一步研究了大气压脉冲调制射频辉光放电中脉冲调制参数对放电稳定性的影响.当固定调制脉冲频率而降低占空比时... 详细信息

大气压射频辉光放电的不稳定性是限制其应用的主要原因,脉冲调制射频技术有助于提高放电稳定性.通过试验诊断放电电学特性,进一步研究了大气压脉冲调制射频辉光放电中脉冲调制参数对放电稳定性的影响.当固定调制脉冲频率而降低占空比时,特别是当射频放电段工作在起辉阶段时,α放电模式的电压和电流范围都增加;当射频频率提高时也有助于增加射频放电工作在α模式的电流范围.在试验中固定电压幅值,研究射频频率在5、10和15 MHz时α-γ放电模式转变随占空比的变化,验证了在低占空比下可以获得更稳定的α模式放电,另外在氦气中掺入1.5%氮气的情况下获得了脉冲调制射频辉光放电稳定工作在α模式.研究结果表明,通过调制脉冲参数可以控制大气压脉冲调制射频辉光放电的稳定性.

关键词：射频辉光放电脉冲调制放电稳定性

大功率针板放电式CO_2激光器的放电稳定性

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广西工学院学报 1994年第3期5卷 13-18页

作者：刘东华广西工学院激光研究所

研制成功一种针板放电式２０００瓦横流电激励ＣＯ２激光器、本文分析了这种激光器的放电稳定性条件，论述了放电稳定性与镇流电阻的关系，以及稳流调节器的应用。

关键词： CO2激光器针板电极放电稳定性

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横向电激励CO_2连续激光器的放电稳定性

四川激光 1982年第3期3卷 39-43,58页

作者：刘东华王汉生华中工学院激光研究所

本文分析了多针对平板放电、横向电激励CO_2激光器的稳定性条件,论述了放电稳定性与镇流电阻的关系,以及稳流调节器的应用。

关键词： CO2激光器放电稳定性电激励连续激光器稳定性条件镇流电阻调节器稳流

基于可见光图像处理的双射流直流电弧等离子体放电稳定性分析

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高电压技术 2014年第7期40卷 2057-2064页

作者：金锋李鹏葛楠北京理工大学自动化学院北京100081 清华大学航天航空学院工程力学系北京100084

为保障等离子体设备安全运行,推动等离子体在材料加工领域的实际应用,指导等离子体发生器系统设计及优化运行,通过分析采集到的可见光图像与放电电压信号,提出了一种对双射流直流电弧等离子体的放电稳定性进行诊断的方法。基于双射流等... 详细信息

为保障等离子体设备安全运行,推动等离子体在材料加工领域的实际应用,指导等离子体发生器系统设计及优化运行,通过分析采集到的可见光图像与放电电压信号,提出了一种对双射流直流电弧等离子体的放电稳定性进行诊断的方法。基于双射流等离子体实验平台,采集随固定时间变化的可见光图像和放电电压;针对可见光图像,引入图像处理领域的8方向Freeman链码分析技术,从时域和频域2个方面定义了周长、面积、相关系数、幅度谱4个定量指标,并结合放电电压对等离子体电弧–射流区形状特征和稳定性进行定量分析。结果表明:周长和面积确定了电弧–射流区边界的几何尺寸,相关系数描述了电弧–射流区边界的形状差异,幅度谱分布则很好地反映了电弧–射流区边界形状的平滑性。

关键词：电弧等离子体可见光图像放电电压放电稳定性图像处理链码

大功率CO激光器工作气体的在线检测及放电稳定性研究

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大连理工大学学报 1999年第1期39卷 34-38页

作者：徐勇刘佳宏王成友大连理工大学应用物理研究所

采用负压采样专用气相色谱仪对大功率横流自持放电ＣＯ激光器的工作气体成分进行了在线检测．实验发现，随着激光器运行时间的增加，工作气体中Ｏ２和ＣＯ浓度的下降速度是１∶２的关系，说明放电过程中生成了ＣＯ２气体．同时对ＣＯ２... 详细信息

采用负压采样专用气相色谱仪对大功率横流自持放电ＣＯ激光器的工作气体成分进行了在线检测．实验发现，随着激光器运行时间的增加，工作气体中Ｏ２和ＣＯ浓度的下降速度是１∶２的关系，说明放电过程中生成了ＣＯ２气体．同时对ＣＯ２浓度的检测指出，ＣＯ２浓度的增加严重影响了激光输出功率的提高．为此认为采用慢换气技术及增大液氮流量或安装ＣＯ２收集器这两项措施可有效减缓激光工作气体的劣化速度，延长激光器工作时间．最后，讨论了影响放电稳定性的原因，分析了温度、流场等的不均匀性对放电稳定性的影响．

关键词：一氧化碳激光器在线检测放电稳定性工作气体

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大气压射频辉光放电中放电稳定性研究

大气压射频辉光放电中放电稳定性研究

作者：张杰东华大学

学位级别：硕士

大气压辉光放电是一种热力学非平衡放电,其产生的等离子体温度低,并且在大气压下即可实现,因此在未来工业生产中具有广泛的应用前景。大气压射频辉光放电是当前实现大气压辉光放电的主要形式之一,具有气体击穿电压低和产生的等离子体密... 详细信息

大气压辉光放电是一种热力学非平衡放电,其产生的等离子体温度低,并且在大气压下即可实现,因此在未来工业生产中具有广泛的应用前景。大气压射频辉光放电是当前实现大气压辉光放电的主要形式之一,具有气体击穿电压低和产生的等离子体密度高等优点。为了满足未来工业化应用的要求,需要获得更高效的大气压射频辉光放电,也即高强度均匀辉光放电,但放电强度的提高会导致放电模式的转变,即由均匀稳定的α放电模式转变为不稳定的γ放电模式。本文主要通过实验的方法,讨论了在大气压射频辉光放电中的稳定性问题。具体内容概述如下：1.首先通过比较氩气中射频激发频率为6.78和13.56MHz下大气压射频辉光放电的电流-电压特性,说明了放电过程的模式转变现象及其与射频激发频率的关系。进一步研究了激发频率在5-24MHz范围内放电工作在均匀稳定的α模式下的工作范围,并解释了其中模式转变的机理。研究表明,我们可以采用提高激发频率的方法来增强放电的稳定性。此外,我们还通过比较6.78、13.56和20.34MHz激发频率中放电在α模式下750nm处的发射光谱强度及对应的气体温度,表征了不同激发频率下的等离子体活性和特性。2.采用脉冲调制射频功率技术,系统研究了调制脉冲特性对放电特性的影响。实验在氦气大气压条件下开展,射频频率固定在13.56MHz。通过实验研究检测电流电压主要表征了在不同调制脉冲频率(100kHz-900kHz)和脉冲占空比(10%-90%)情况下,放电击穿电压,稳定放电(α工作模式)的电流电压范围。发现了在特定调制脉冲频率下,放电击穿电压随脉冲占空比降低而提高。而在较高脉冲调制频率下可以采用低脉冲占空比来提高放电稳定性的目的,这也为在大气压条件下获得稳定高效的均匀辉光放电提供了新的技术途径。

关键词：大气压射频辉光放电射频激发频率脉冲调制放电稳定性

千瓦级 CO 激光器工作气体在线检测及放电稳定性研究

同方学位论文库评论

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大连理工大学学报 1997年第S2期37卷 51-51页

作者：徐勇刘佳宏王成友大连理工大学应用物理研究所

千瓦级ＣＯ激光器工作气体在线检测及放电稳定性研究徐勇刘佳宏王成友（大连理工大学应用物理研究所１１６０２４）本文采用负压采样专用气相色谱仪对千瓦级横流自持放电ＣＯ激光器的工作气体成分进行了在线检测。实验表明，随着激光器... 详细信息

千瓦级ＣＯ激光器工作气体在线检测及放电稳定性研究徐勇刘佳宏王成友（大连理工大学应用物理研究所１１６０２４）本文采用负压采样专用气相色谱仪对千瓦级横流自持放电ＣＯ激光器的工作气体成分进行了在线检测。实验表明，随着激光器运行时间的增加，工作气体中Ｏ２和Ｃ...

关键词：在线检测放电稳定性工作气体激光器千瓦级大连理工大学应用物理研究所激光输出功率实验研究电极形状

流场均匀性对重频HF激光能量稳定输出的影响

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红外与激光工程 2016年第1期45卷 65-70页

作者：黄珂黄超赵柳马连英唐影朱峰易爱平钱航李高鹏冯国斌赵军西北核技术研究所激光与物质相互作用国家重点实验室陕西西安710024

放电引发重频HF/DF激光器具有的波长和功率优势使其成为当前中红外激光技术研究的热点之一。介绍了在利用紫外预电离横向放电结构建立的放电引发重频HF激光装置上,通过对气体循环系统增益区流场结构分析和注入管道结构的优化设计开展的... 详细信息

放电引发重频HF/DF激光器具有的波长和功率优势使其成为当前中红外激光技术研究的热点之一。介绍了在利用紫外预电离横向放电结构建立的放电引发重频HF激光装置上,通过对气体循环系统增益区流场结构分析和注入管道结构的优化设计开展的重频能量稳定输出实验研究。实验结果表明,通过管道结构的优化设计,放电增益区流场均匀性得到明显改善,气体置换的最低流速达到6.5 m/s,激光器稳定运行频率由60 Hz提高到100 Hz,且稳定体放电的单位体积放电沉积能量由1.6 J/(ml·atm)(1 atm=1.013×105Pa)提高到2.0 J/(ml·atm),激光平均功率达到40 W。

关键词：脉冲HF激光放电引发重复频率放电稳定性气体循环

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放电激励重复频率非链式HF激光器

强激光与粒子束 2011年第7期23卷 1763-1766页

作者：易爱平刘晶儒唐影黄珂马连英于力黄欣朱峰沈炎龙叶锡生西北核技术研究所激光与物质相互作用国家重点实验室西安710024

利用紫外预电离横向放电和气体循环结构建立了一套放电激励重复频率HF激光装置。研究了激光器工作介质SF6/C2H6混合气体放电特性和激光输出特性,获得激光器单次运行的最佳输出参数;通过对激光器重复频率运行时不同气体流速、充电电压与... 详细信息

利用紫外预电离横向放电和气体循环结构建立了一套放电激励重复频率HF激光装置。研究了激光器工作介质SF6/C2H6混合气体放电特性和激光输出特性,获得激光器单次运行的最佳输出参数;通过对激光器重复频率运行时不同气体流速、充电电压与气体总压条件下的放电状态和输出能量的比较,分析了激光器重复频率稳定运行的必要条件。结果表明:所研制的激光器最大单脉冲能量0.6 J,峰值功率3 MW,电光转换效率2.4%;当混合气体工作介质以3.5 m/s的流速循环时,激光器稳定运行的最高工作频率可达50 Hz,脉冲输出能量稳定在0.26 J,平均功率达到13 W。

关键词：激光技术 HF激光器放电激励重复频率放电稳定性