纳秒脉冲激励的表面介质阻挡放电中表面电离波传播特性

摘要：

表面介质阻挡放电(SDBD)激励器在等离子体主动流动控制中应用广泛,其表面电离波(SIW)传播特性是优化激励器控制效果的重要参数之一.该文分别以聚四氟乙烯(PTFE)和环氧树脂(ER)为介质材料,制作了多地电极阵列结构的表面介质阻挡放电激励器,采用纳秒高压脉冲电源作为激励源,对表面介质阻挡放电中的表面电离波传播特性进行了实验研究.实验结果表明,在脉冲电压的上升沿发生了两次击穿,形成放电通道,分别为初级电离波和次级电离波.在电流曲线上表现为有两个峰值,第一个电流峰值指示初级电离波,第二个电流峰值指示次级电离波.对不同位置处的电流曲线进行积分得到其电荷分布与演化,发现靠近高压电极处的电荷消散的较快,远离高压电极处的电荷消散的较慢,且聚四氟乙烯介质在放电后有明显的电荷残余,而环氧树脂介质电荷残余不明显.此外,研究了外加电压幅值和重复频率对SIW传播特性的影响,结果表明,当保持电压幅值不变(14kV),在100～1000Hz范围内,脉冲重复频率越高,SIW的电流衰减速率越快,而SIW传播速度变化不大.保持重复频率不变(500Hz),在8～17kV范围内,脉冲电压幅值对SIW的电流衰减速率基本没有影响,但是SIW的传播速度随着脉冲电压幅值的增大而增加.该研究结果有助于SDBD激励器的放电参数优化.

关键词：表面介质阻挡放电、表面电离波、电荷消散、电流衰减速率、传播速度

所属期刊栏目：35

分类号：TM85(高电压技术)

资助基金：国家自然科学基金资助项目51777204,51911530118

在线出版日期：2020-07-09（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：2652-2661