DBD解离碘甲烷制备碘原子放电特性研究

【摘要】：本文研究了利用介质阻挡放电(DBD)并射流化产生等离子体,借助于等离子体环境分解碘甲烷产生碘原子的放电过程和工艺。设计了三种不同的放电位型,对比研究了三种位型的放电稳定性、均匀性、击穿行为和功率效率,确定了最优电极结构,以Ar、N2、He为载气掺入CH3I,实现了稳定均匀的DBD放电及射流,实现了CH3I的高效分解以及含碘等离子体射流传输。针对最优放电结构,详细研究了放电区气压、气体种类和流量、碘甲烷比例、放电电压等放电条件与放电功率、放电状态、稳定性和均匀性、放电温度、碘原子发射光谱强度、碘原子密度相对分布的相关性,探索了碘原子的传输和复合行为、碘原子损失的主要过程,为进一步探索碘原子的高效传输技术指明了方向。 以Ar、N2、He为载气,CH3I比例在5%～100%范围可调,在500-11000Pa的放电区气压范围内,以3～25W的平均功率在0.5cm3的放电体积内实现了放电的长期稳定运行(放电时间可达30分钟以上)。放电下游的喷嘴结构能够有效确保放电产物以定向束流形态传输,在下游区可以形成气压为200-1000Pa范围的均匀稳定余辉区,并且仍然有大量碘原子存活。余辉区内的气体温度在400-450K,且不随放电条件而改变。 对放电区域在300-950nm范围内的发射光谱进行了全面深入分析,识别了碘原子的四条原子谱线及N2、He、 Ar的特征谱,并对I905.83nm发射光谱强度以及相对于载气特征谱线的相对强度进行了定量诊断分析,得出了放电条件和状态对光谱强度的影响规律。进而结合放电状态的电学特性诊断结果,对碘原子的产生机制、存活机理以及含量的变化趋势进行了初步探索分析。 【关键词】：介质阻挡放电 射流等离子体 碘原子束 发射光谱 转动温度
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：O461
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 绪论8-16
• 1.1 氧碘化学激光器简介8-10
• 1.1.1 氧碘化学激光器的发展与现状8
• 1.1.2 氧碘化学激光器的工作原理8-10
• 1.2 基态碘原子I(~2P_(1/2))发生器的研究现状10-12
• 1.2.1 传统的碘原子产生方法10
• 1.2.2 放电解离碘原子发生技术研究进展10-12
• 1.3 介质阻挡放电简介12-15
• 1.4 本文研究的主要内容15-16
• 2 实验装置及工艺思路16-27
• 2.1 实验装置16
• 2.2 电极位型结构16-22
• 2.2.1 放电电极选取17-21
• 2.2.2 喷嘴及下游区腔体设计21-22
• 2.3 气流与气压控制22-24
• 2.4 电学与光学诊断测量24-27
• 2.4.1 放电电压、电流波形测量24-25
• 2.4.2 光谱与成像25-27
• 3 放电形态与模式识别27-43
• 3.1 载气对放电形态响影响28-34
• 3.2 碘甲烷比例对放电形态的影响34-37
• 3.3 气压对放电形态的影响37-39
• 3.4 电源频率对放电形态的影响39-43
• 4 平均功率与效率分析43-48
• 4.1 平均功率的引入及计算方法43
• 4.2 载气类型对平均功率的影响43-45
• 4.3 碘甲烷比例及气压对平均功率的影响45-46
• 4.4 电源频率对平均功率的影响46-48
• 5 发射光谱研究48-60
• 5.1 不同载气条件下发射光谱分析48-53
• 5.2 放电区气压、碘甲烷比例、电源频率对发射光谱的影响53-56
• 5.3 放电下游区不同位置光谱分析56-58
• 5.4 气体温度的估算58-60
• 结论60-62
• 参考文献62-64
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况64-65
• 致谢65-67

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

碘等离子体受激辐射产生的可行性    鲁建业;申英杰;崔铮;

    

    

    

    

    

    

    

    

    

等离子改性薄膜表面合成树枝状大分子的研究    李娟;杨丽珍;陈强;

套管式DBD等离子体耦合准分子紫外光解技术处理异味气体的研究    张虹;纪天一;张仁熙;侯惠奇;

大气压DBD甲烷二氧化碳转化方法研究    白敏冬;朱晓峰;白敏药;詹科萍;王南飞;

套管式DBD等离子体耦合准分子紫外光解技术处理异味气体的研究    张虹;纪天一;张仁熙;侯惠奇;

三氟碘甲烷(CF3I)和氦气(He)混合气体脉冲放电等离子体模拟研究    张佼;王艳辉;王德真;

分离式多管DBD等离子体技术降解恶臭物质的研究    张虹;黄山;张仁熙;侯惠奇;

分离式多管DBD等离子体技术降解恶臭物质的研究    张虹;黄山;张仁熙;侯惠奇;

DBD/纳米光催化剂联用技术对CS_2降解的影响    朱承驻;黄琴;陆军;彭书传;

DBD等离子体修复酸性大红GR污染土壤研究    娄静;鲁娜;李杰;吴彦;

放射性碘原子标记人VEGF siRNA的实验研究    赵明;

数字化 企业的时代快车    大卫.J.莫里森

向第四类企业群转移    

污染物“客居”人体已经太久    张田勘

DBD等离子体降解活性炭吸附的有机物及活性炭再生研究    屈广周

大气压窄间隙DBD等离子体源与应用基础研究    张芝涛

转录因子c-Myb、AtERFs与靶顺式元件相互作用机制研究    杨朔

大气压窄间隙DBD等离子体源与应用基础研究    张芝涛

NCl（a）/I全气相化学碘激光研究    唐书凯

空气DBD等离子体对芳纶表面及其增强复合材料界面的改性研究    贾彩霞

层状类钙钛矿结构有机—无机杂合物电子结构的第一性原理研究    赵广辉

掺杂少层石墨烯电子性质的第一性原理研究    陆地

芳香族化合物的激发态动力学和离子态光谱研究    秦朝朝

钯催化的烯烃碳碘化反应研究    刘会

DBD解离碘甲烷制备碘原子放电特性研究    蒋魁强

DBD时空演化与等效电路模型的关联性研究    王加伟

DBD等离子体对除去废气中NO_X的研究    陶冶

DBD等离子体导电特性研究    郭艳花

基于针—板DBD的微尺度放电模式探讨    俞哲

DBD等离子体合成臭氧影响因素的研究    吕永超

DBD等离子体制备石墨烯薄膜结构和性能研究    董良旭

DBD等离子体降解活性炭吸附的五氯酚及再生活性炭研究    汪星星

大气压针—板DBD发射光谱的斯塔克展宽特性    于清旋

DBD型臭氧发生器电源有关问题的研究    高少波