Time-resolved investigations of a glow mode impulse dielectric barrier discharge in pure ammonia gas by means of E-FISH diagnostic
本研究利用E-FISH诊断技术对纯氨气中iDBD纳秒辉光放电开展时间分辨电场测量,实现2 ns时间分辨率与70 μm空间分辨率,发现了介质间电荷积累导致的持续反向电场及后放电体积残留电荷现象。
2024-04-12 physics.plasm-ph
Automated Fluid Model Generation and Numerical Analysis of Dielectric Barrier Discharges Using Comsol
MCPlas是一个功能强大的工具,自动生成流体模型,应用于分析工作在不同制度的介质阻挡放电。MCPlas由许多MATLAB \textsuperscript{\textregistered}脚本组成,并使用COMSOL Multiphysics \textsuperscript{\textregistered}模块LiveLink \textsuperscript{\texttrademark} for MATLAB \textsuperscript{\textregistered}从头开始构建基于方程的COMSOL Multiphysics \textsuperscript{\textregistered}模型。目前的贡献突出了如何MCPlas是用来实现非热等离子体在空间上的一维和轴对称的二维几何形状的时间相关的模型,并强调了建模过程的自动化的好处。利用MCPlas生成的模拟程序分别研究了亚大气压和大气压下氩气中的扩散和非连续介质阻挡放电。不同层次的模型的复杂性之间的无缝过渡,相对于所考虑的模型的几何形状被证明。所提出的调查单灯丝介质阻挡放电与介质表面的相互作用表明,高技术相关性的复杂现象可以通过使用COMSOL Multiphysics \textsuperscript{\textregistered}通过MCPlas实现的等离子体模型来解决。
2022-01-19 physics.plasm-ph
Coherent high-frequency axial oscillations in a partially magnetized direct current magnetron discharge
本文研究直流磁控管放电氖等离子体中的高频轴向振荡,发现低电流下60 MHz相干涨落及高电流下5-10 MHz次级模式,并用低混杂波理论和湍流逆级联过程解释其机制。
2024-05-03 physics.plasm-ph
Multi-Electrode Dielectric Barrier Discharge Actuators: Geometrical Optimization of High Power Density Array
本文通过实验优化可扩展多电极DBD阵列几何结构,利用带电阻分段电极抑制串扰并延迟滑动与丝状放电,实现超过250 mN/m推力和15 mm以上壁面射流厚度。
2024-12-02 physics.plasm-ph
Data-driven discovery of a model equation describing self-oscillations of direct current discharge
本研究将稀疏非线性动力学识别(SINDy)方法应用于氩气直流放电自振荡分析,发现三阶多项式可准确描述其电压电流振荡的振幅与谐波,并构建了解析模型阐释各项物理意义,为等离子体复杂动力学研究提供了数据驱动新路径。
2024-09-17 physics.plasm-ph
Effect of magnetic field on the hysteresis phenomena and floating potential oscillations in a reflex plasma source
本文对有磁场的反射等离子体源中的周期振荡和混沌振荡进行了实验研究。实验在一个由两个阴极和一个环形阳极组成的反射等离子体源中进行。以氩气为背景,在均匀轴向磁场中,产生潘宁型直流辉光放电。击穿电压附近的电流-电压特性表现出两个不同的放电电流制度的滞后。研究了磁场对放电电流和悬浮电位振荡的影响。在典型的轴向磁场下,放电从高放电电流状态(超过4-5 mA)(无振荡状态)过渡到低放电电流状态(小于1 mA)。在1-50 KHz的频率范围内,低电流区随放电参数的变化呈现周期振荡或混沌振荡。当外加磁场达到90高斯时,周期振荡的频率随磁场的增大而增大,当外加磁场进一步增大时,周期振荡的性质变为混沌。
2017-03-14 physics.plasm-ph
DC-Augmented Dielectric Barrier Discharge (DCA-DBD)
本文通过外部直流增强场研究介质阻挡放电(DBD)的多物理场相互作用,发现正DCA单调增加壁面平行力,并提出振荡残余电荷相互作用机制解释水平推力超过2倍的增长。
2024-03-26 physics.plasm-ph
The role of vibrational temperature variations in a pulsed dielectric barrier discharge plasma device
介质阻挡放电(DBD)等离子体的使用已经成为进行表面处理的实用方式,并且人们寻求以更有效的方式进行表面处理,这需要控制等离子体参数,如旋转和振动温度(T_rot和T_vib)。由于大气压等离子体射流的T_vib是与表面处理的改进相关的重要参数,在这项工作中,分析了两种方法来增加DBD等离子体中的T_vib值。其中一种方法是减小DBD反应器的出口尺寸,另一种方法是改变气体流量。对这两种情况下导致振动温度升高的原因进行了解释。
2018-11-30 physics.plasm-ph
Dynamics of an impulse dielectric barrier discharge in pure ammonia gas using electrical characteristics and imaging analysis
Institut Jean Lamour, Université de Nancy(让·拉缪尔研究所,南锡大学);Groupe de Recherches sur l’Énergétique des Milieux Ionisés, Université d’Orléans(离子介质能源研究组,奥尔良大学)
研究纯氨气体中脉冲介质屏障放电在不同电压、压力和气体间隙条件下的动力学行为,通过电流测量与图像分析揭示快速激发和电离波速与上升电流速度之间的强相关性。
2026-09-28 physics.plasm-ph
Formation mechanisms of striations in a filamentary dielectric barrier discharge in atmospheric pressure argon
本研究采用二维流体-泊松模型探究大气压氩气单丝DBD中条纹的形成机制,发现条纹形成于瞬态辉光阶段,由亚稳态氩原子逐级电离和准分子电离导致载流子分布扰动引发,明确了激发态与逐级电离过程的关键作用。
2023-03-12 physics.plasm-ph
On the self-excitation mechanisms of Plasma Series Resonance oscillations in single- and multi-frequency capacitive discharges
等离子体串联谐振(PSR)振荡的自激是低压容性射频(RF)放电电流的一个显著特征。这种共振导致鞘层中电荷的高频振荡,并增强了电子加热。到目前为止,这种现象只在不对称放电中观察到。在那里,电压平衡的非线性,这是必要的频率以上的应用频率的共振振荡的自激,主要是由二次贡献的等离子体鞘的电荷-电压关系。使用PIC/MCC模拟单频和多频电容放电和等效电路模型,我们证明了其他机制,如立方贡献的电荷-电压关系的等离子体鞘层和时间依赖的体电子等离子体频率可以导致PSR振荡的自激,以及。这些机制在以前的模型中被忽略了,但对于对称或弱不对称放电中电流的理论描述是重要的。
2016-02-10 physics.plasm-ph
Investigation of Vortex Structures in Gas-Discharge Nonneutral Electron Plasma: III. Pulse Ejection of Electrons at the Formation and Radial Oscillations of Vortex Structure
本文介绍了气体放电非中性电子等离子体中电子喷射形成涡旋结构和径向振荡的实验研究结果。电子以脉冲的形式从涡旋结构和电子鞘的邻近区域注入,脉冲的持续时间和周期性由该结构的演化和动力学过程决定。脉冲喷射的电子被认为是可能的机制。分析了放电电子鞘层中的电子喷射对其他过程的影响。
2015-08-17 physics.plasm-ph
Mechanism behind self-sustained oscillations in direct current glow discharges and dusty plasmas
本文对直流辉光放电中离子自持振荡的机理作了另一种解释。这样的描述是区别于流体模型,其中振荡归因于正反馈机制与粒子的光电离和电子从阴极的光电发射相关联提供的一个。在这里,振荡是由于离子和由其在边界电极处感应的表面电荷之间的相互作用而产生的。这一机理为直流辉光放电中电压-电流特性曲线的负阻区出现自持振荡提供了一个合理的解释。此外,这种替代性的描述为实验室等离子体中等离子体火球的形成提供了一个优雅的解释。已经发现,振荡频率随离子的表面电荷密度而增加,但其速率明显慢于其随电场而增加的速率。该机制还描述了尘埃等离子体中离子的自持振荡,这表明尘埃等离子体和直流辉光放电中的自持振荡涉及共同的物理过程。
2013-04-09 physics.plasm-ph
Computational study of simultaneous positive and negative streamer propagation in a twin surface dielectric barrier discharge via 2D PIC simulations
采用二维粒子模拟方法,对表面介质阻挡放电(SDBD)中等离子体流光的传播机制进行了研究。研究是在模拟空气混合物(80% N $_2$和20% O $_2$)、大气压、100 $\,$ kPa、直流条件和代表交流条件的脉冲直流波形下进行的。模拟的几何形状是对称的和完全暴露的SDBD的简化,导致在Al $_2$ O $_3$电介质阻挡层的任一侧上同时点燃正流光和负流光。为了确定这两个流光的相互作用,传播行为的积极和消极的流光都独立地和同时在相同的恒定电压条件下进行了调查。一个额外的焦点是恳求下的快速亚纳秒上升时间平方电压脉冲交替之间的正和负电压条件,从而提供洞察下的动态的流光交替极性开关。它示出,同时点燃的两个流光,以及使用脉冲直流条件,提供了增强的放电和增加的表面覆盖。它还表明,额外的拖缆分支可能会发生在一个截面,这是很难实验观察。增强的放电和表面覆盖可有益于许多应用,例如但不限于:空气净化、挥发性有机化合物去除和等离子体增强催化。
2021-02-18 physics.plasm-ph
Formation of white-eye pattern with microdischarge in an air dielectric barrier discharge system
我们报告的第一次观察到的空气介质阻挡放电中的白眼图案。随着电压的增加,图案化放电经历了随机斑点-准六边形图案-六边形图案(I型)-六边形图案(II型)-白眼图案-混沌的发展过程。利用光学方法研究了斑图放电的时空特性。结果表明,均匀放电模式和非均匀放电模式实际上是同一起源的微放电在空间上的两种不同表现形式。从图案动力学的观点来看,白眼图案是由3波共振相互作用引起的。
2011-02-26 nlin.PS physics.plasm-ph
Transferred plasma jet from a dielectric barrier discharge for processing of poly(dimethylsiloxane) surfaces
在这项工作中,我们研究了使用介质阻挡放电(DBD)等离子体在两个不同的组件,一个使用的主要等离子体射流从传统的DBD和其他使用DBD等离子体射流转移的聚(二甲基硅氧烷)(PDMS)表面的处理。水的接触角(WCA)在等离子体处理时间的函数和老化时间的函数,以及PDMS样品的表面粗糙度的变化的演变进行了研究。我们还比较了两个等离子体的振动和旋转温度和第一次转移的等离子体射流的振动温度(T_vib)已被证明是较高的相比,与主射流。Tvib值的增加似乎是转移等离子体射流的粘附性能和表面润湿性改善的主要原因。振动温度的增加可能的解释。
2019-08-05 physics.plasm-ph
Investigation of Core Transport Barriers in DIII-D Discharges with off-axis Te Profile Peaks
本研究利用调制ECH分析DIII-D放电,发现离轴温度峰值附近存在电子内部输运势垒(ITB),其形成与安全因子$q$离轴值接近1相关,且L-H转换时的芯部热输运改变维持了该峰值。
2023-10-19 physics.plasm-ph
AC-Augmented Dielectric Barrier Discharge
针对DBD等离子体激励器在低雷诺数下实用的局限,本文通过三电极结构引入AC增强电场,实验表征其EHD增强效果,反相时推力最大达54 mN/m、力提升约40%,机理为第三电极的电荷牵引,为多级阵列开发提供基础。
2024-11-26 physics.plasm-ph
Degradation of organic compounds and production of activated species in Dielectric Barrier Discharges and Glidarc reactors
主要的杀菌机理与原子和自由基、带电粒子、激发分子、臭氧和紫外线辐射有关。ROS(活性氧)是众所周知的作恶者。这些物种很容易在环境空气和水中产生,它们的寿命足够长,可以到达细胞并攻击有机物。利用介质阻挡放电(DBD)和滑动电弧反应器(GAR)研究了干空气和湿空气中测试分子的转化。研究了介质中温度和能量沉积对DBD和GAR两种低温等离子体反应器中活性物种生成和有机物降解的影响。研究的主要产物是OH、O3、NOx、CO和CxHyOz副产物。实验分析表明,不同反应器的活性组分生成量有很大差异。GAR和脉冲DBD是两种化学处理方式,其中电离气体中重组分的温度是决定性的。通过回顾从两个反应堆中获得的物种生产,讨论是开放的等离子体去污。
2008-10-30 physics.plasm-ph
Barrier discharges in CO$_2$ -- optical emission spectra analysis and E/N determination from intensity ratio
本文结合光发射光谱与电学测量研究 CO$_2$ 阻挡放电,利用谱带强度比估算 E/N,并借助时间相关单光子计数在单丝流注中测得 330 Td。
2024-10-08 physics.plasm-ph
Nanosecond pulsed barrier discharge in argon for various frequencies and theoretical analysis of 2p states density ratios for E/N determination
本文通过一维和二维流体-Poisson模型模拟5–100 kHz氩气纳秒脉冲阻挡放电,建立基于时间依赖碰撞-辐射模型的2p态密度比方法以测定E/N。
2024-06-14 physics.plasm-ph
A combined study for turning CO$_2$ and H$_2$O into value-added products in a dielectric barrier discharge
结合实验和广泛的建模,包括化学动力学分析,进行了CO $_2$ /H $_2$ O等离子体在介质阻挡放电。这提供了更好地理解与等离子体的反应性和转化为增值产品(如甲醇)相关的机制。
2016-05-02 physics.chem-ph physics.plasm-ph
State-by-state emission spectra fitting for non-equilibrium plasmas: OH spectra of surface barrier discharge at argon/water interface
应用于分子气体中的非平衡等离子体的光学发射光谱可以给出关于基本等离子体参数的重要信息,包括所研究的辐射态的旋转、振动温度和密度。为了准确地理解非平衡的旋转振动态分布从所调查的光谱没有限制的假设,一个状态的状态的温度无关的拟合程序是理想的方法。在本文中,我们提出了一种新的软件工具,为此目的,免费提供给科学界。介绍的工具提供了一个方便的方法来构建玻尔兹曼图,甚至从部分重叠的光谱,在用户友好的环境。我们应用新的软件的挑战性的情况下,在表面流光放电产生的氩/水/氩气界面三线OH光谱。在用ICCD和电学测量表征阻挡放电后,测量、分析和比较了N $_2$(C-B)和OH(A-X)光谱的空间和相位分辨转动温度。精确分析表明,相对于已发现的双玻尔兹曼分布,量子数为v' = 0,9 $\leq$ N' $\leq$ 13的OH(A)态是过布居的.我们假设,快速的振动能量转移是负责在这里首次观察到这种现象。最后,等离子体的振动温度和热态和冷态OH(A)的相对布居被空间量化和相位分辨。
2017-03-29 physics.plasm-ph
A low power flexible dielectric barrier discharge disinfects surfaces and improves the action of hydrogen peroxide
本文提出将柔性DBD等离子体源与3%过氧化氢协同用于表面消毒,在90秒内实现>6log10细菌载量降低,效果显著优于两种单独处理。
2020-11-08 physics.plasm-ph
Two-dimensional simulation of Argon dielectric barrier discharge (DBD) in plasma actuator structure with COMSOL Multiphysics
Kharazmi University(卡拉兹米大学);Institute for Plasma Research, Kharazmi University(卡拉兹米大学等离子体研究所)
研究利用COMSOL Multiphysics软件建立大气压下氩气DBD物理模型,研究不同电极间距及介质类型对等离子体参数的影响,发现埋入电极与暴露电极纵向距离影响流体流动控制关键参数,云母作介质时参数值最大,石英玻璃时最小。
2026-07-28 physics.plasm-ph
Dielectric-barrier discharges in two-dimensional lattice potentials
采用针栅电极在平面介质阻挡放电(DBD)系统中引入波纹电位,使外加电场幅值具有二维正方形点阵的轮廓。晶格势为系统中等离子体细丝的空间分布提供了模板,并对可以形成的图案具有显著的影响。细丝在晶格晶胞内变得局部化的位置随着放电间隙的宽度而变化。当细丝在晶格中填充过度或填充不足时出现的图案让人想起在其他涉及二维晶格的物理系统中观察到的图案。我们认为,晶格驱动的介质阻挡放电和物理学的其他领域之间的联系可能会受益于进一步发展的模型,处理相互作用的粒子等离子体细丝。
2011-11-16 nlin.PS physics.plasm-ph
Plasma propagation dynamics in a patterned dielectric barrier discharge at different length scales
填充床等离子体反应器(PBPR)固有地具有复杂的几何形状,其中电极之间的体积填充有介电/催化颗粒以形成空隙和空腔的阵列。该设计产生多个长度尺度,即等离子体区域的尺寸(厘米量级)、介电/催化颗粒的尺寸(毫米量级)以及可达到微米尺寸的颗粒(或空腔)和/或表面孔之间的空隙的尺寸。等离子体形成为连接或分段的微放电的阵列。在这些不同的长度尺度上的等离子体传播的理解是重要的,在优化和控制这个过程。在这项工作中,我们调查的放电形成和传播在不同的长度尺度作为施加电压的函数在一个简化的设计PBPR,图案化的介质阻挡放电(p-DBD),在大气压下的氦气中操作,使用相位和空间分辨光学发射光谱(PROES)。p-DBD基于面向等离子体的玻璃半球的阵列,该玻璃半球被实现为两个电极中的一个,并且以六边形图案规则地排列。等离子体在最小间隙的位置处作为辅助性微放电被引发,随后在电介质表面上作为表面电离波的电子的径向加速,以最终在颗粒之间的空隙处,即在接触点处形成表面微放电。随着电压幅值的增加,在接触点处产生后续的表面微放电脉冲。每个表面微放电(S-MD)的等离子体发射被发现由微观结构组成,其发射强度作为驱动电压幅值的函数而增加。相邻的微放电相互作用,以产生从阵列的中心到边缘的波状发射强度传播。
2020-11-08 physics.plasm-ph
Interactions between flow fields induced by surface dielectric barrier discharge arrays
本研究利用纹影成像、PIV和流体模拟分析了SDBD系统诱导的流场,发现不同电极配置对流场影响显著,其中扩展涡旋结构能增强气体混合,解释了该系统对VOCs的高转化率。
2023-07-28 physics.plasm-ph
One Dimensional Modeling Of Dielectric Barrier Discharge in Pure Oxygen at Atmospheric Pressure Using Comsol Multiphysics
为了更好地理解和解释间隙中存在的物质的物理行为,本文提出了一个介质阻挡放电的模型,用Comsol Multiphysics软件描述和模拟了大气压下纯氧介质阻挡放电的电击穿过程。对于这个模型,我们更喜欢使用基于物理的动力学方法使用1D几何来模拟。介质阻挡放电在臭氧发生、表面处理、光源等环保行业有着广泛的应用。该模型包括数值模型和化学模型。本文介绍了它的电流特性和电压特性。林隙中现存物种和新产生物种的密度也被提出。
2023-02-23 physics.ao-ph physics.plasm-ph
Ion energy distributions from the impact of an atmospheric dielectric barrier discharge plasma jet on surfaces
本文利用带能量过滤的MBMS测量大气压氦DBD射流撞击金属或陶瓷表面时的时间分辨IEDF,揭示离子注入能量、流注后正空间电荷效应及空气等离子体反应时序。
2025-05-12 physics.plasm-ph
Momentum Injection via Dielectric Barrier Discharge Actuators in Low-Speed External Flow
介质阻挡放电(DBD)等离子体激励器可以在无运动部件的情况下,通过电离分子和中性分子在电场中的相互作用产生壁面射流。在流动边界层中,电流体动力学、湍流和粘性效应之间的耦合仍然不清楚,值得仔细研究。本文对介质阻挡放电(DBD)驱动器在U_external = 5 m/s和U_external = 11 m/s的同向流和反向流结构中的动量注入进行了实验研究,电压范围为12 kV - 19.5 kV,频率为2 kHz。在同向流配置中,DBD致动器向边界层增加动量,类似于静止条件下的电流体动力学(EHD)射流。在逆流配置中,在自由流速度U_external = 5 m/s时观察到流动分离。逆流配置中的动量位移比静止环境中的EHD射流动量大约6倍。随着外部流速的增加,同向流和反向流动量注入的影响逐渐减小。这项工作突出表明,所产生的流型不是EHD射流和自由流的简单叠加,而是由EHD和外部流的惯性力、粘性力和库仑力之间的平衡决定的。速度分布和动量特性可以用来验证数值模型,并通知主动流动控制的DBD致动器的设计。
2022-07-19 physics.plasm-ph
Empirical Model for Discharge Current and Momentum Injection in Dielectric Barrier Discharge
介质阻挡放电(DBD)等离子体激励器具有不对称的直边电极结构,产生无运动部件的壁约束射流。库仑力和流体运动之间的相互作用作为DBD参数的函数的机制描述仍然不清楚。本文提出了一种实验研究的DBD致动器,包括电流与微放电,等离子体体积,和壁射流动量的范围内的AC频率(0.5 - 2 kHz)和峰-峰电压高达19.5 kV。放电电流测量具有高的时间分辨率,等离子体体积的特征在于光学,和由DBD壁射流引起的动量计算的基础上测量的轴向速度下游的致动器使用定制的皮托管。放电电流分析表明,正负半周期之间的不对称性,两个电流产生的经验拟合系数的幂律关系。等离子体长度与电压成线性关系,等离子体体积与电压成二次方关系。虽然等离子体长度在较高的频率下达到一个渐近值,但由于电离区高度的增加,等离子体体积也会增加。在一个简单的2D配置中,DBD壁射流动量显示出近线性的依赖关系与放电电流的电压和频率的范围内考虑在这项工作中。所提出的经验模型的特点DBD壁射流动量和放电电流的基础上,只有交流输入。通过对等离子体体积的估计,该模型可以用于确定更真实的数值模拟边界条件。
2020-12-03 physics.flu-dyn physics.plasm-ph
Prediction of Re-Ignition Times in Dielectric Barrier Discharges
Leibniz Institute for Plasma Science and Technology (INP)(莱布尼兹等离子体科学与技术研究所);Department of Plasma Physics and Technology, Masaryk University(马萨里克大学等离子体物理与技术系);Institute of Physics, University of Greifswald(格赖夫斯瓦尔德大学物理研究所)
本文提出一种基于等效电路的降阶模型,用于预测介质阻挡放电中同一位置连续放电间的重燃时间,并通过模拟和实验验证,其预测不确定性可定量反映放电模式的空间有序性。
2026-09-25 physics.comp-ph physics.plasm-ph
Characterization of dielectric barrier discharge in air applying current measurement, numerical simulation and emission spectroscopy
采用电流测量、数值模拟和发射光谱等方法对空气介质阻挡放电(DBD)进行了研究。对于OES,使用未经校准的光谱仪。当可以确定活性等离子体体积和电流密度的横截面积时,该诊断方法是适用的。在380 nm- 406 nm光谱范围内的氮发射用于OES诊断。活性等离子体体积中的电场是应用测量的光谱、用于氮跃迁的众所周知的Frank-Condon因子和数值模拟的电子分布函数来确定的。测量的电流密度用于确定等离子体中的电子密度。利用所测得的等离子体参数,计算了等离子体中氮、氧的离解速率,为化学动力学模拟提供了依据。
2012-02-17 physics.optics physics.plasm-ph
Spatial Templates for Studies of Patterns and Interactions in Dielectric-Barrier Discharges
我们使用不同的电极布局,以定制的电场在一个二维(2D)介质阻挡放电系统的轮廓,从而创建空间模板的放电灯丝的横向分布。我们的讨论集中在几个模板配置的模式和长丝之间的相互作用的形成。六角和正方形晶格模板产生的图案让人想起晶体表面上吸附原子的表面相。对于正方形晶格,相对晶格电极之间的横向位移修改了系统的图案形成行为。在条形电极布置中,每个放电灯丝终止于两个不同的足迹,并且所得到的图案表现出近晶行为。圆环模板建立周期性的边界条件,并产生一个新的图案,其中相邻的灯丝足迹形状不同。最后,电极具有隔离和孪生引脚被用来调查的配对和集群的灯丝。我们发现,在某些条件下,细丝对可以稳定在两个特征键的距离。我们还研究了距离的范围内,一个灯丝将防止点燃或湮灭附近的灯丝。
2013-05-04 cond-mat.mtrl-sci physics.plasm-ph
Transient spark dielectric barrier post-discharge plasma reactor with a liquid electrode for dye degradation: A primary study
University of Delhi(德里大学)
本研究提出一种液电极介质屏障等离子体反应器,用于高效降解合成染料,探索其在纺织废水处理中的应用潜力。
2026-01-01 physics.app-ph physics.bio-ph physics.chem-ph
Spatiotemporal profile of emission from oscillating dc micro discharges
平行板氩气直流微放电中的轴向光分布表现出与大尺度放电相似的行为。在小电流Townsend模式和大电流辉光模式之间存在一个大的电流区域,在该区域中出现不同的振荡,并且动态伏安特性表现出滞后行为。在振荡期间,最大峰值强度移动到更靠近阴极,这是异常辉光区的特征,即使平均电流相当小。
2011-05-19 physics.plasm-ph
Nonlinear vertical oscillations of a particle in a sheath of a rf discharge
提出了一种测量等离子体鞘层中电场空间分布的新方法。该方法是基于对单个粒子在低压射频放电鞘层中垂直振荡的实验研究。结果表明,随着振幅的增加,振荡变得强烈的非线性和二次谐波产生。非谐振荡的理论提供了一个很好的定性描述的数据,并给出了估计的前两个非谐项的鞘势周围的粒子平衡的扩展。
2001-04-21 nlin.CD physics.plasm-ph
Canard-induced mixed mode oscillations in an excitable glow discharge plasmas
实验研究了可激发辉光放电等离子体中鸭翼诱导的混合模振荡(MMO),并通过FHN模型的数值解验证了实验结果.当辉光放电等离子体被施加磁场扰动时,它表现出混合模式振荡活动,即,准周期小振荡插入大有界极限环振荡。随着磁场的增加,初始的准周期振荡转变为大振幅的极限环振荡,并且这种振荡的数量随着磁场的增加而增加。数值和实验结果的傅立叶分析表明,这些振荡的起源是鸭诱导的现象,这发生在控制参数的阈值附近。此外,相空间图也证实,振荡基本上是鸭诱导的MMO。
2014-02-25 nlin.CD physics.data-an physics.plasm-ph
Time-evolution of the ion velocity distribution function in the discharge of a Hall effect thruster
在5 kW级PPS $\circledR$ X 000霍尔推力器低频放电电流振荡($\sim$ ~14 kHz)过程中,记录了$^+$离子轴向速度分布函数(VDF)的时间特性。的离子轴向速度分量的时间的演变监测的激光诱导荧光诊断工具的时间分辨率为100纳秒。由于在如此短的时间内荧光光子的数量非常低,因此使用自制的脉冲计数锁定系统来执行背景光子和荧光光子之间的实时区分。在时间上的离子VDF的演变,观察到在三个位置沿推力器通道轴后,快速关闭的推力器电源。阳极放电电流在5 $μ$ s期间以2 kHz关闭,与电流振荡周期没有任何同步。这种方法允许检查的时间行为的离子VDF在放电的衰减和点火过程中,以及在强制和自然等离子体振荡。测量结果表明,在强迫和自然的情况下,在一个频率接近电流振荡频率的时间周期性变化的分布函数的轴向分量的$^+$离子。离子密度和平均速度振荡,而速度色散保持不变,这表明电离层和加速层具有相同的动力学。最后,随着时间的推移的电场的变化是第一次实验证明在交叉场放电。
2009-02-09 physics.plasm-ph
Interplay of transitions between oscillations with emergence of fireballs and quantification of phase coherence, scaling index in a magnetized glow discharge plasma of toroidal assembly
在SINP托卡马克环形真空室中观测到辉光放电等离子体中浮动电位涨落跃迁的相互作用。随着垂直磁场和环形磁场强度的变化,观察到规则和反向弛豫振荡以及正弦振荡,弛豫振荡的慢和快的时间尺度在高值的垂直磁场强度下反转其性质。然而,对于较小的值的环形磁场的转变遵循松弛$\rightarrow$混沌振荡与混沌性质占主导地位的较高值的环形磁场。本文研究了在垂直场、环向场以及在不同强度的固定环向场(混合场)下垂直场增大的作用下,伴随阳极火球动力学的演化。对每种情况下的相位相干指数进行了估计,以检验有限非线性相互作用的证据。一个全面的研究发现,火球的动力学与相位相干指数的值。该指数被发现采取最大值的情况下,环形,混合场时存在的功率/能量集中在一个大的区域的频带。使用去趋势波动分析(DFA)通过估计标度指数的标度区域的详细研究已经进行了增加值的放电电压,垂直,环形以及混合场(环形加垂直)。研究了在较高的环向混合场值下阳极辉光的持久长程行为,而增加DV,垂直磁场导致标度指数大于1的完全相关动力学
2017-04-05 physics.plasm-ph
A flowing plasma model to describe drift waves in a cylindrical helicon discharge
一个双流体模型最初开发描述波振荡的真空电弧离心机,圆柱形,快速旋转,低温和密闭的等离子体柱,适用于解释等离子体振荡的RF产生的线性磁化等离子体(WOMBAT),具有类似的密度和场强。与典型的离心等离子体相比,WOMBAT等离子体具有较慢的归一化旋转频率、较低的温度和较低的轴向速度。尽管存在这些差异,双流体模型提供了一致的描述WOMBAT等离子体配置和产量之间的定性协议测量和预测波振荡频率与轴向场强。此外,该模型预测的密度扰动的径向轮廓与数据是一致的。参数扫描表明,色散曲线对轴向场强和电子温度敏感,振荡频率与电子温度的关系与实验相符。这些结果巩固了早先的说法,密度和浮动电位振荡是一个电阻漂移模式,由密度梯度驱动。据我们所知,这是第一个详细的物理模型的流动等离子体在扩散区远离射频源。可能的扩展模型,包括温度不均匀性和磁场振荡,也进行了讨论。
2011-02-21 physics.plasm-ph
Penetration Deep into Tissues of Reactive Oxygen Species Generated in Floating-Electrode Dielectric Barrier Discharge (FE-DBD): in Vitro Agarose Gel Model Mimicking an Open Wound
在本文中,我们提出了一种基于琼脂糖凝胶的体外模型,该模型可用于模拟例如开放性伤口的肮脏、油性、血腥和形态复杂的表面。我们证明了该模型的有效性,在模拟深入到组织的大鼠血浆中产生的活性物质的渗透深度,并确认与琼脂糖凝胶模型的渗透深度。我们设想,在未来这样的模型可以用于研究等离子体放电(和其他方式),并尽量减少使用活动物:血浆可以优化琼脂糖凝胶伤口模型,然后最终验证使用实际的伤口。
2013-03-14 physics.bio-ph physics.plasm-ph q-bio.TO
Influence of gas flow rate on modes of reactive oxygen and nitrogen species in a grid-type surface dielectric barrier discharge
本文通过实验与半经验动力学模拟研究栅型表面介质阻挡放电,揭示气体流速通过振动激发氮分子密度调控活性氧氮物种模式转变,并识别关键反应及宏观参数影响。
2025-02-07 physics.app-ph physics.plasm-ph
Dielectric Barrier Discharge Actuators: Experimental and Numerical Study of Momentum Injection into Co-flow and Counter-flow Freestream
本研究通过实验探究了DBD致动器在顺流和逆流场景下向自由流注入动量的效果,揭示了流型由惯性、粘性和库仑效应耦合决定,为主动流动控制设计提供了参考。
2023-03-31 physics.plasm-ph
Dust coupling parameter of radio-frequency-discharge complex plasma under microgravity conditions
研究了微重力条件下低压射频气体放电中形成的尘埃晶体中粒子的振荡。在我们以前的研究中获得的实验数据的分析表明,振荡是高度各向同性的,几乎均匀的尘埃晶体的体积;相邻粒子的振荡显着相关。我们证明了粒子半径矢量的标准偏差以及局部粒子数密度完全定义了粒子子系统的耦合参数。后者被证明是100的顺序,这是两个数量级低于估计的布朗扩散的颗粒与气体温度的耦合参数。这意味着在静止条件下粒子的显著动力学过热。大振幅的振荡的理论解释意味着在尘埃晶体中的粒子电荷波动的增加。理论估计是基于复杂等离子体的电离状态方程和等离子体微扰演化方程。它们被证明是匹配的实验数据处理的结果。估计的耦合参数的数量级的帐户存在的固-液相变在实验中观察到类似的系统。
2017-11-24 physics.plasm-ph
The role of flow field dynamics in enhancing volatile organic compound conversion in a surface dielectric barrier discharge system
本文研究了表面介质阻挡放电诱导流场与VOC气体转化的关系,发现16-22 mm间隙处涡旋结构与转化率峰值相关,揭示了流动力学对等离子体气体转化的增强作用。
2024-05-03 physics.plasm-ph
Active Flow Control of NACA 0012 airfoil using Sawtooth Direct Current Augmented Dielectric Barrier Discharge Plasma Actuator
介质阻挡放电(DBD)等离子体激励器在分离控制、增升减阻等方面有着广泛的应用前景。一些等离子体致动器具有优化的电极形状和电波形,以在更高的迎角下最大化气动力。在这里,我们分析了直流增强DBD(DBD-DCA)驱动器的性能与一个小的形状暴露的电极。主动电极位于NACA 0012翼型的18%弦长处,电极位于48%弦长处。风洞实验在风速为15 - 25 m/s,雷诺数Re = 201 k-335 k时进行。升力系数(C $_L$)、阻力系数(C $_D$)和俯仰力矩系数(C $_M$)在有和没有等离子体激励的情况下测量,攻角$α$ = 0 $^o$ - 8 $^o$,DCA电极电位($φ_{DC}$)从0 kV变化到-15 kV。在15 m/s流速和0 $^o$迎角下,通电DCA电极的C $_L$增加到0.03,而C $_D$减少50%,在整个$α$范围内结果相似。在较高的Re的致动器的效果减弱,这表明,最大的控制权限可以在较低的风速。
2021-06-21 physics.flu-dyn physics.plasm-ph
Parametric investigation of nonlinear fluctuations in a dc glow discharge plasma
辉光放电等离子体在不同的初始条件下,如放电电压和填充压力,表现出各种类型的自激振荡。与阳极辉光的这种振荡的行为已经使用非线性技术,如关联维数,最大李雅普诺夫指数等进行了研究。可以看出,这些振荡从一个混乱的状态,输入能量的增加,即放电电压意味着发生逆分叉的有序状态。这些结果与其他观测结果不同,在其他观测结果中,已经观察到波动从有序状态到混沌状态。
2007-09-08 nlin.CD physics.data-an physics.plasm-ph
Activated carbon-assisted anionic dye decomposition using a dual-liquid post-double dielectric barrier discharge plasma reactor
Mar Thoma College for Women(玛尔·多马女子学院);University of Delhi(德里大学)
本研究构建双液后介质阻挡放电等离子体反应器,探究活性炭辅助降解三元阴离子染料的效果,发现其在碱性溶液中可提升降解速率,明确了不同pH下的降解机制。
2026-09-07 physics.app-ph physics.chem-ph physics.ins-det
Machine learning assisted optical diagnostics on a cylindrical atmospheric pressure surface dielectric barrier discharge
本研究将机器学习算法与光学诊断结合,准确预测圆柱形表面介质阻挡放电的运行条件并评估发射均匀性,为等离子体应用的实时控制与优化开辟新途径。
2024-04-22 physics.data-an physics.plasm-ph
A Novel Approach on Dielectric Barrier Discharge using Printed Circuit Boards
抗药性细菌、朊病毒和医院感染强调了更有效的消毒技术的需要。冷等离子体技术有望在这方面带来好处。六种不同的等离子体源,印刷电路板的基础上,进行了四重评估。这包括测量功耗,通过ICCD相机的点火行为和通过254 nm处的吸收光谱法的臭氧形成。为了评价杀生物效果,用大肠杆菌进行了四个细菌试验系列。整个测试分析了从输入参数到所需杀生物效果的等离子体灭活过程。放电电流和时间分辨点火行为表明,在负半周期开始时,同时形成灯丝。臭氧产生的动态显示出在435 ppm的最大值时的饱和指数增长。此外,微生物测试系列揭示了等离子体源概念之间的差异。可实现1分钟内Log-4的总减少率。通过等离子体源内的狭缝的空气流使等离子体不稳定。电极几何形状的微小变化改变了所有测量参数。因此,为了开发病原体灭活等离子体源,这些结果推荐梳形电极设计,其层压在电介质上。
2022-08-01 physics.med-ph physics.plasm-ph
Demonstration of the etching cobalt oxide grown on the stainless steel as a base metal surface using F2/He dielectric barrier discharge plasma in atmospheric pressure
本研究演示了在大气压下使用F2/He介质阻挡放电等离子体蚀刻不锈钢表面生长的氧化钴,有效去除表面钴污染,最佳条件为4.5 kV和25 kHz,蚀刻速率达10.875 μmol/min。
2023-07-26 cond-mat.mtrl-sci physics.plasm-ph
Photonic Interactions with Semiconducting Barrier Discharges
Laboratoire de Physique des Plasmas, Centre National de la Recherche Scientifique, École polytechnique, Institut Polytechnique de Paris, Sorbonne Université(等离子体物理实验室,法国国家科学研究中心,巴黎综合理工学院,巴黎理工学院,索邦大学)
研究光子与半导体屏障放电的耦合机制,通过光激发载流子增强等离子体发射和电场,探讨光电子特性对表面电离波的影响。
2026-01-05 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph physics.plasm-ph