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大气压冷等离子体射流(APPJ)放电装置因其不需要昂贵的真空设备、成本相对低廉并且具有广泛的应用前景,近年来日益引起人们的关注,成为国际上低温等离子体的热门研究课题之一。等离子体射流装置不再受真空室尺度和形状的限制,有利于连续化的生产加工和小型化便携式的使用。这是由于这种等离子体装置产生的等离子体可以形成在放电区域之外,而且气体温度比较低,甚至是接近室温的,用于对材料表面改性或生物灭菌等处理时,由于气体温度较低对物体表面带来的损伤较小,而且没有空间尺度的限制,对于处理体积较大和形状复杂的物体是相对方便的。同时,常压射流冷等离子体可以根据不同的需要通入各种各样的气体,也可以使用气体吹泡法携带不同的液体(水、甲醇、乙醇、SiCl4等)进行工作。 2009年,Z Cao等研究了双频驱动的大气压冷等离子体射流,所得的等离子体在诸多性质上与单频驱动时有明显不同。然而,由于这种双频大气压等离子体射流是由一个针电极和一个平板电极组成,放电产生在两个电极之间,它对所要处理的物体有空间尺度的限制,因而应用范围具有一定的局限性。本文针对这种结构的双频大气压等离子体射流存在的缺陷,如装置对所要处理的物体有空间尺度的限制,对双频驱动大气压等离子体射流装置做了一些改进,使两个功率电极同时接在同一支石英管上,使用2 MHz和50 kHz的电源驱动,没有平板电极,产生的等离子体射流它对所要处理的物体将没有空间尺度的限制。同时,通过电学诊断和光谱诊断的方法对等离子体的特性进行了研究,也对双频大气压Ar与甲醇放电等离子体,和Ar与甲醇同时参氮气的等离子体做了一些研究。