大气压下甲烷等离子枪的光谱诊断研究

【摘要】：以甲烷为反应气体,氩气为辅助气体,通过大气压介质阻挡放电等离子枪,制备纳米类金刚石。在此过程中,利用发射光谱对甲烷等离子体中产生的活性粒子进行光学发射特征的原位诊断。通过对检测到的发射光谱谱图的研究,证实了CH、C2、Hα等自由基粒子的存在,研究了不同的实验参数,如放电电压和气体流量对CH活性粒子发射强度的影响,并由此分析了甲烷可能的离解过程,同时计算了不同条件下的电子温度。结果表明,随着输入电压及CH4流量的增加,CH自由基的发射强度随之增加。根据掺入甲烷的Ar原子谱线计算出电子温度,其范围在0.4eV～0.6eV之间,而且随着输入电压及气体流量的增加而降低。 【作者单位】： 北京印刷学院印刷包装材料与技术北京市重点实验室等离子体物理及材料研究室;
【关键词】： 发射光谱 甲烷 大气压等离子枪 电子温度
【基金】：国家自然科学基金(No.10775017) PHR(IHLB)资助
【分类号】：O536
【正文快照】： 大气压等离子体因其设备简单、操作方便、不受真空限制,被广泛应用于不同的材料处理过程[1]。传统的大气等离子体炬电源包括弧光等离子体、热(冷)等离子体炬、电晕放电炬、射频等离子体炬及介质阻挡放电等离子体炬[2]。在弧光及炬等离子体中,电子及中性粒子温度超过3000℃,带

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