空气沿面介质阻挡放电中活性粒子成分及其影响因素

摘要：

大气压冷等离子体产生的活性粒子在生物医学、环境保护、纳米技术等应用领域起到关键作用.为了进一步研究这些活性粒子成分、数密度及其影响因素,针对大气压下空气沿面放电建立了0维全局模型.模型考虑了54种粒子和624个化学反应,对等离子体区域及其下方气体区域中的活性粒子及其产生机制进行了分析,发现气体区主要粒子有O3、N2O5、N2O、HNO3、NO3、H2O2、HNO2和NO2.当输入功率密度从250W/m2增加到1 000W/m2时,主要的活性粒子数密度均随之线性增长,但产生活性粒子的能量效率降低;当等离子体下方气体区域厚度由1mm变到10mm时,主要的活性粒子数密度有所下降,但产生活性粒子的能量效率大幅度提高;当温度从300 K增大到320 K时,含氧活性粒子的数密度下降,而含氮活性粒子的数密度上升.这说明输入功率、气体区域厚度和气体温度等条件参数对活性粒子的数密度及生成效率均有较大影响.

关键词：冷等离子体、沿面放电、全局模型、活性粒子、含氧活性粒子、含氮活性粒子

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资助基金：国家自然科学基金51307134.Project supported by National Natural Science Foundation of China51307134.

在线出版日期：2016-04-06（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：421-427