《大氣壓氮氣介質阻擋放電反常熄滅現象的機理研究》是依託清華大學，由羅海雲擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：大氣壓氮氣介質阻擋放電反常熄滅現象的機理研究
- 依託單位：清華大學
- 項目負責人：羅海雲
- 項目類別：青年科學基金項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
在研究大氣壓氮氣介質阻擋均勻放電過程中，我們首次發現並提出了湯森放電反常熄滅的現象，即在氣隙電壓升高過程中放電卻逐漸熄滅了。這種熄滅過程不同於介質阻擋放電的常規熄滅過程（介質電壓上升使氣隙電壓急劇下降直至放電熄滅），它可能與介質表面淺位阱電子數量有限有關，這也可能是大氣壓氮氣介質阻擋均勻放電只能終止於湯森放電而無法發展到輝光放電的原因。本項目將對這種反常熄滅現象的機理進行研究，主要包括：① 製備表面淺位阱特性不同的多種阻擋介質，並利用其獲得大氣壓氮氣介質阻擋均勻放電；② 用熱刺激法測量所製備介質的表面淺位阱特徵；③ 研究不同介質對反常熄滅過程的影響，得到反常熄滅與介質表面淺位阱特性的關係；④ 探索大氣壓氮氣介質阻擋輝光放電的可能性。項目的完成將有助於揭示導致這種反常熄滅現象的機理，加深對大氣壓氮氣介質阻擋均勻放電形成條件的理解，促進氣體放電理論發展。
結題摘要
大氣壓介質阻擋均勻放電在材料表面處理等工業套用領域具有巨大的套用價值，然而介質表面特性對獲得大氣壓氮氣、空氣中介質阻擋放電具有重要影響。針對申請人首次發現的大氣壓湯森放電“反常熄滅”現象（氣隙電壓不斷升高、放電逐漸熄滅），本課題①首次實現了大氣壓3mm空氣均勻放電，其放電屬性為湯森放電；②研製了熱刺激電流測量裝置並對購買和製備的多種絕緣介質進行了熱刺激電流測量的研究，發現介質淺位阱數量越多、能級越低，則越能夠提供較多的種子電子，降低氣隙的擊穿場強，有利於實現均勻放電；③揭示了反常熄滅現象的機理：介質表面淺位阱在上半周期放電中捕獲的電子數量有限，在放電過程中陷阱電子不斷消耗使得廣義γ係數迅速減小，使大氣壓介質阻擋湯森放電出現了的反常熄滅現象。項目成果對研究大氣壓介質阻擋放電這種最重要的低溫電漿的氣體放電規律具有重要意義。
