大气压空气滑动弧等离子体发射光谱诊断

摘要：

为了解Ar添加对空气滑动弧等离子体的影响,在放电频率f=10 kHz、空气流量qAir=15 L·min-1、1 atm下进行了Ar体积流量qAr对空气-Ar滑动弧放电的影响试验研究,重点分析了不同qAr及调压器电压U调下空气等离子体的活性粒子种类、电子密度及振动温度.结果表明,滑动弧等离子体区的主要活性粒子为OH、N2的第二正带系、Hα、O原子、ArⅠ及ArⅡ原子,其中O原子及ArⅠ、ArⅡ原子的相对光谱强度明显较强;随着qA r的增大,O(777.4 nm)的相对光谱强度先缓慢增长、再快速增大到极大值、随后缓慢减小并趋于稳定,O(777.4 nm)的相对光谱强度在1580～6650 a.u.之间变化;随U调增大,O(777.4 nm)的相对光谱强度增大,且电压对其影响受qAr的影响:在高qAr(4～6 L·min-1)工况下,O(777.4 nm)的相对光谱强度变化趋势较大;Ar的加入使OH(313.4 nm)相对光谱强度有明显增加,OH(313.4 nm)相对光谱强度在235～311 a.u.之间变化;随着qAr的增大,OH(313.4 nm)相对光谱强度先增大再减小并趋于稳定.在较低U调(100 V)工况下,OH(313.4 nm)的相对光谱强度随qAr变化不明显;而随着U调增大,OH(313.4 nm)的相对光谱强度随qAr变化明显:在低qAr(0～4 L·min-1)工况下,OH(313.4 nm)的相对光谱强度随qA r增大而明显增大.利用Hα谱线做高斯拟合进行电子密度分析计算,得到电子密度在1.15～2.04×1017 cm-3之间.空气流量一定,Ar的加入能显著增加电子密度:在qAr为0～4 L·min-1工况下,电子密度增长趋势明显,随着qA r的继续增大,在较低U调(100～120 V)工况下,电子密度先增大再减小并趋于稳定;在较高U调(140～160 V)工况下,电子密度先增大再缓慢增大并趋于稳定.U调变化也会对电子密度造成影响,电子密度随U调增大而增大,且随U调增大,电子密度增长趋势变快.

关键词：滑动弧放电、发射光谱法、振动温度、电子密度、OH、O

所属期刊栏目：42

分类号：O433.1(光学)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金

在线出版日期：2022-10-13（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：3006-3011