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        電極結(jié)構(gòu)對于大氣壓低溫等離子體射流初始電場的影響*

        2015-02-28 17:37:10戶玎嵐楊蘭蘭東南大學(xué)電子科學(xué)與工程學(xué)院南京210096
        電子器件 2015年6期
        關(guān)鍵詞:大氣壓分布圖電勢

        戶玎嵐,楊蘭蘭(東南大學(xué)電子科學(xué)與工程學(xué)院,南京 210096)

        大氣壓等離子體射流APPJ(Atmospheric Pres?sure Plasma Jet)是近年來興起的一種新的低溫等離子體產(chǎn)生技術(shù),是目前國際上等離子體放電科學(xué)領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn)。APPJ因具有無需真空系統(tǒng),操作簡單,可控性好,成本低廉,低溫,產(chǎn)生的活性粒子平均濃度高等優(yōu)點(diǎn),在材料表面處理[1-2]與生物醫(yī)學(xué)[3-4]等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。

        大氣壓低溫等離子體射流是采用特殊電極結(jié)構(gòu),利用氣流和電場的作用使放電區(qū)域產(chǎn)生的等離子體從噴管或孔口中噴出,形成大氣壓非平衡等離子體射流,然后利用其產(chǎn)生的各種自由基、帶電粒子、紫外線等共同作用在被處理物上,從而得到各種所需的處理效果。因此,它的發(fā)展離不開對噴射氣流和等離子體放電機(jī)制及特性的理解和把握。在實(shí)際應(yīng)用中,射流長度在很大程度上限制了AP?PJs的應(yīng)用,因此研究影響大氣壓下射流等離子體放電長度的不同因素并系統(tǒng)地分析其作用機(jī)理對于提高射流放電的可控性增強(qiáng)適用性具有重要的意義。目前已有諸多學(xué)者對大氣壓下射流放電長度的影響因素進(jìn)行了研究。華中科技大學(xué)的盧新培教授課題組采用射頻電源和針孔射流管產(chǎn)生了11 cm的氦氣射流體并采用ICCD拍攝光譜對其放

        項(xiàng)目來源:江蘇省自然科學(xué)基金項(xiàng)目(BK2012737);國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(61271053,50907009)

        本文基于COMSOL軟件建立了等離子體射流器件的二維軸對稱模型,求解了不同電極結(jié)構(gòu)對等離子體射流電勢及電場分布的影響,該電場參數(shù)對等離子體射流的特性有較大的影響。

        1 結(jié)構(gòu)模型

        本文所研究的射流器件的幾何結(jié)構(gòu),如圖1所示,模型尺寸AB=CD=8 cm,BC=AD=2 cm,BK=3.9 cm,BE=EF=FG=IH=0.1 cm,JI=0.2 cm。其中BELK是針電極,上面施加6 kV的電壓,F(xiàn)GHI是管壁,設(shè)置成石英硅的參數(shù),整個(gè)區(qū)域內(nèi)充滿了氬氣。AD和CD接地,BC采用Neumann邊界條件封邊。

        圖1 射流器件幾何結(jié)構(gòu)

        本文對3種電極結(jié)構(gòu)進(jìn)行了仿真,分別如圖2所示:(1)只有針電極;(2)針電極+環(huán)電極(壁上),環(huán)電極的長度有0.1 cm,0.2 cm,0.3 cm,0.4 cm共4種尺寸;(3)針電極+環(huán)電極(壁外),環(huán)電極距壁的距離有0.1 cm,0.5 cm,1 cm共3種尺寸。

        圖2 3種不同的電極結(jié)構(gòu)示意圖

        2 模擬結(jié)果

        2.1 針電極

        圖3、圖4分別為只有針電極的時(shí)候的電勢及電場分布圖??梢?,整體趨勢是電勢隨著與針電極距離的增大而降低,越接近針電極的電勢分布越密,即場強(qiáng)越大。在針電極上施加6 kV的電壓時(shí),電場最大值為37.442 kV/cm,位于針電極靠近壁的尖端出,實(shí)驗(yàn)證明,此時(shí)射流器件的放電通常由此處引發(fā),如圖5所示。

        圖3 電勢等值線分布圖

        圖4 電場分布圖

        圖5 起始放電實(shí)驗(yàn)圖

        2.2 針電極+環(huán)電極(壁上)

        環(huán)電極長度不同時(shí)的電勢及電場分布圖分別如圖6和圖7所示,由圖可知,環(huán)電極的出現(xiàn)對周圍的電勢及電場產(chǎn)生了影響,環(huán)電極周圍的電場變大,且最大場強(qiáng)也發(fā)生了變化,如表1所示。

        表1 環(huán)電極距壁不同距離對應(yīng)的最大場強(qiáng)

        2.2 針電極+環(huán)電極(壁外)

        環(huán)電極長度不同時(shí)的電勢及電場分布圖分別如圖8和圖9所示。

        由圖可知,環(huán)電極的出現(xiàn)對周圍的電勢及電場產(chǎn)生了影響,電極周圍的電場變大,且最大場強(qiáng)也發(fā)生了變化,但隨著環(huán)電極距壁的距離增大,影響減弱,如表2所示,其中當(dāng)電極的距壁的距離為1 cm時(shí),最大場強(qiáng)值還較只有針電極時(shí)的稍小,這是由于環(huán)電極距離較遠(yuǎn),且寬度較窄,對電勢分布的改變微弱,同時(shí)由于對徑向電場的弱化作用,反而使總電場略有減小。

        圖6 電勢等值線分布圖

        圖7 電場分布圖

        圖8 電勢等值線分布圖

        圖9 電場分布圖

        表2 不同環(huán)電極長度對應(yīng)的最大場強(qiáng)

        2.3 結(jié)果分析

        從上述結(jié)果中可以看出,電極的位置及長度對于初始電場有較大的影響,只存在針電極時(shí),電場強(qiáng)度值比較小,在壁上加上環(huán)電極后,最大電場強(qiáng)度值顯著增大,且環(huán)電極的寬度對最大電場強(qiáng)度的大小也有影響,當(dāng)在壁外加上環(huán)電極時(shí),最大電場強(qiáng)度值也增大,但增加的幅度較環(huán)電極在壁上時(shí)的小,且隨著環(huán)電極距壁的距離越來越遠(yuǎn),產(chǎn)生的影響也越來越小。有文獻(xiàn)指出電場分布越均勻、強(qiáng)電場區(qū)域越大的電極結(jié)構(gòu)有利于抑制輝光放電向弧光放電的轉(zhuǎn)變,有利于射流輝光等離子體的生成[11]。因此具體采用哪一種電極結(jié)構(gòu)需要根據(jù)應(yīng)用需要實(shí)際研究,并不能過于追求最大電場強(qiáng)度。但本文僅研究了電極結(jié)構(gòu)對初始電場的影響,并未考慮放電的影響,實(shí)際上隨著放電的進(jìn)行,由于壁電荷和空間電荷的積累,空間電場會發(fā)生較大的變化。電場對等離子體射流特性的影響還需結(jié)合放電機(jī)理進(jìn)行深入的研究。

        3 總結(jié)

        本文建立了等離子體射流器件的二維軸對稱模型,研究了不同的電極結(jié)構(gòu)對于初始電場的影響,電場分布對等離子體的長度有一定的影響,電場分布越均勻、強(qiáng)電場區(qū)域越大的電極結(jié)構(gòu)有利于低溫等離子體射流的產(chǎn)生,但電場對等離子體射流特性的影響還需結(jié)合放電機(jī)理進(jìn)行深入的研究。

        [1]Lommatzsch U,Pasedag D,Baalmam A,et al.At Mospheric Pres?sure Plasma Jet Treatment of Polyethylene Surface for Adhcsion Improvement[J].Plasma Processes and Polymers,2007,4(S1):1041-1045.

        [2]Joo Hyon Noh,Hong Koo Baik,Insup Noh,et al.Surface Modifica?tion of Polytetra Fluoroethy Lene using Atmospheric Pressure Plasma Jet for Medical Application[J].Surface and Coating Tech?nology,2007,201(9-11):5097-5101.

        [3]Walsh J L,Iza F,Janson N B,et al.Three Distinct Mode Sina Cold Atmospheric Pressure Plasmajet[J].J Phys D:Appl Phys,2010,43(7):075201.

        [4]熊紫蘭,盧新培,鮮于斌,等.大氣壓低溫等離子體射流及其生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用[J].科技導(dǎo)報(bào),2010,28(15):97-105.

        [5]XiongZilan,LuXinpei,XiongQing,et al.Measurement Softhe Propagation Velocity of an Atmospheric-pressure Plasma Plume by Various Methods[J].IEEE Transactionson Plasma Science,2010,38(4):1001-1006.

        [6]Xiong Q,Lu Xinpei.Length Control of Heat Mospheric Plasma Jet Plumes:Effects of Discharge Parameters and Ambientair[J].Physics of Plasmas,2009,16(4):043505.

        [7]江南,曹則賢.一種大氣壓放電氦等離子體射流的實(shí)驗(yàn)研究[J].物理學(xué)報(bào),2010,59(5):3324-3330.

        [8]LiQing,LiJiangtao,Zhu Wenchao,et al.Effects of Gas Flow Rate on the Length of Atmospheric Pressure non Equilibrium Plasma Jets[J].Applied Physics Letters,2009,95(14):141502.

        [9]張冠軍,詹江楊,邵先軍,等.大氣壓氬氣等離子體射流長度的影響因素[J].高電壓技術(shù),2011,37(6):1432-1438.

        [10]孫姣,張家良,王德真,等.一種新型大氣壓毛細(xì)管介質(zhì)阻擋放電冷等離子體射流技術(shù)[J].物理學(xué)報(bào),2006(01):344-350.

        [11]劉文正,張蓉蓉,孫光亮.電場分布對射流等離子體生成特性的影響[J].北京交通大學(xué)學(xué)報(bào),2013,37(2):104-113.

        戶玎嵐(1991-),女,漢族,東南大學(xué)電子科學(xué)與工程學(xué)院碩士研究生,主要研究方向?yàn)榈入x子體射流流體及放電特性,847127803@qq.com;

        楊蘭蘭(1978-),女,漢族,東南大學(xué)電子科學(xué)與工程學(xué)院副教授,研究方向?yàn)槲锢黼娮訉W(xué)和顯示科學(xué)與技術(shù),jujube_yang@seu.edu.cn。

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