大气压空气中获取环状均匀等离子体的实验装置及方法

摘要

大气压空气中获取环状均匀等离子体的实验装置及方法，属于等离子体技术领域。管式地电极(3)紧密包裹在石英介质管(2)外粘贴固定，并通过导线牢固接地；管式高压电极(1)探入到石英介质管(2)内，管式高压电极(1)的顶端处于地电极(3)底端稍下的位置，管式高压电极(1)通过导线连接至双极性纳秒脉冲电源(4)；管式高压电极(1)和管式地电极(3)之间形成环形放电区域。放电等离子体由双极性纳秒脉冲电源(4)激励产生，利用电学诊断系统，光学诊断系统，和图像采集系统，对于产生的环状表面等离子体进行实时的特性诊断。

主权项

大气压空气中获取环状均匀等离子体的实验装置，主要由环式电极，双极性纳秒脉冲电源(4)，电学诊断系统，光学诊断系统，和图像采集系统组成；其特征在于：环式电极主要由管式高压电极(1)，石英介质管(2)和管式地电极(3)组成；管式地电极(3)紧密包裹在石英介质管(2)外粘贴固定，并通过导线牢固接地(15)；管式高压电极(1)探入到石英介质管(2)内，管式高压电极(1)的顶端处于地电极(3)底端稍下的位置，管式高压电极(1)通过导线连接至双极性纳秒脉冲电源(4)；管式高压电极(1)和管式地电极(3)之间形成环形放电区域；双极性纳秒脉冲电源(4)置于双层屏蔽箱(14)内，并牢固接地(15)；电学诊断系统由高压探头(5)，电流探头(6)和数字示波器(7)组成；电压信号经过连接在管式高压电极(1)和双极性纳秒脉冲电源(4)之间导线上的高压探头(5)传递给数字示波器(7)，电流信号经过连接在管式地电极(3)和接地(15)之间导线上的电流探头(6)传递给数字示波器(7)；实时的放电电压和放电电流信号由数字示波器(7)测量并显示；通过测量得到的电压、电流波形，观察波形半高宽，可以得出放电次数、放电弛豫时间、放电功率，以此判断放电的稳定性；光学诊断系统由光纤探头(8)，光纤(9)，高分辨率光栅单色仪(10)，电荷耦合器件(11)和计算机(12)组成；将高分辨率光栅单色仪(10)，电荷耦合器件(11)和计算机(12)置于双层屏蔽室(13)内，并牢固接地(15)；光纤探头(8)固定在能够采集到放电等离子体光信号的任意位置；光信号通过光纤(9)进入高分辨率光栅单色仪(10)进行分光，分光后的单色光信号经过电荷耦合器件(11)转化为数字信号，最后由计算机(12)处理，并以光谱图形式 呈现；图像采集系统为数码相机(16)，数码相机(16)可以放置在能够采集到等离子体放电形貌的任意位置，调节合适的曝光时间、光圈、感光度，即可获得放电图像。