大气压宽径向空气等离子体射流装置的设计、实验和仿真研究

• 作者: 方应翠 李文浩 褚向前 赵世奇
• 来源期刊: 真空科学与技术学报
• 学科: 工学
• 关键词: 大气压等离子体 等离子体射流 放电特性 数值模拟
• 年，卷（期）: 2019,（5）
• 所属期刊栏目: 等离子体技术
• 页码范围: 420-428
• 页数: 9页
• 分类号: TN136|O539
• 语种: 中文
• DOI: 10.1443922/j.cnki.cjovst.2019.05.11

摘要

大气压空气等离子体射流(空气APPJ)能够在开放的大气环境中产生高活性低温等离子体,在细菌灭活、材料表面处理和生物医学应用等方面有广泛应用前景,但是目前空气放电击穿电压高,放电稳定性较差,射流长度较短、径向尺寸小等限制了它的应用.为了降低放电电压及维持放电稳定性,本文在高压电极上包裹一层介质,设计出一种介质包覆的针-金属喷嘴结构的空气APPJ枪,利用COMSOL的静电场模块对枪体的电学特性进行仿真,研究针尖曲率半径、电极间距以及针电极直径等参数对电势和电场的空间分布的影响,发现针尖曲率半径对于场强最大值有较大影响.据此,选择合适的参数,设计并制备了枪体.该枪在交流驱动下能够稳定放电,APPJ径向尺寸3 mm左右、长度达到17 mm.分析了射流长度、功率和气体温度随气流流速的变化,并与氮气和氩气放电进行了比较,其放电参数与氮气基本相当,与氩气相比,放电功率大,温度高,但射流长且径向尺寸宽,更适合活性反应场合的应用.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	方应翠	合肥工业大学真空与过程装备系	23	313	8.0	17.0
2	褚向前	合肥工业大学真空与过程装备系	17	59	4.0	7.0
3	李文浩	合肥工业大学真空与过程装备系	2	4	1.0	2.0
4	赵世奇	合肥工业大学真空与过程装备系	1	0	0.0	0.0