碘甲烷混合气体DBD放电特性的实验研究

来源 :大连理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:woshichuanqi007
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近年来,针对氧碘化学激光器中碘原子发生器相关技术得到了广泛的研究,在众多的技术方法中,基于放电技术的碘原子发生器因其解离率高,产物副作用小,装置灵活简单易控制等优点,得到了越来越多的重视。本文研究了利用混合气体介质阻挡放电(DBD)分解碘甲烷(CH3I)过程的放电行为,旨在探讨众多放电参量对放电特性的影响,寻找碘甲烷分解工艺的最优条件,为制备放电辅助碘原子发生器提供设计依据。  分别以Ar,N2为载气掺入CH3I,混合气体通入自行设计的针-环电极及喷嘴构成的放电腔,产生了稳定的DBD放电及其均匀等离子体射流。测量了放电的电压和电流波形,通过数学方法消除位移电流,获得放电过程中的传导电流,显著改善了电流脉冲信号的信噪比,详细研究了放电电压,载气种类,放电区气压,碘甲烷比例等参数对放电过程中的传导电流峰值,电流脉冲时间宽度,放电过程平均功率,放电区的光辐射强度和碘原子发射光谱强度的影响,由此探讨了放电过程中放电区域的均匀性和稳定性,分析了碘原子在传输过程中的损失行为,并研究了放电模式的演变过程。  实验结果如下:DBD放电区气压范围800-17000Pa,驱动电压峰值范围0.5kV-6kV,混合气体中碘甲烷比例范围1.5%-25%,激励频率分别为18kHz,40kHz,100kHz的条件下,在下游区可以形成气压为1000-2200Pa范围的稳定的余辉电离区,通过对放电平均功率,光辐射强度分布,电流脉冲波形等性质的测量分析,研究了该区域内放电模式的均匀性和稳定性,初步证实了碘原子的有效产生和传输。  通过碘原子在300~900nm之间的四条主要发射光谱谱线及载气特征谱线辐射强度,初步探讨了放电参数对发射光谱强度的影响,并以此结合电学研究,分析了碘原子的传输过程和损失机制。
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