水中脉冲电压放电形成等离子体通道模拟分析

• 作者: 冯音琦 宋晓鹏 钱杨 黄民双
• 来源期刊: 真空科学与技术学报
• 学科: 物理学
• 关键词: 水中纳秒放电 二维流体模型 等离子体通道 流注形貌
• 年，卷（期）: 2019,（12）
• 所属期刊栏目: 等离子体技术
• 页码范围: 1119-1129
• 页数: 11页
• 分类号: O539
• 语种: 中文
• DOI: 10.13922/j.cnki.cjovst.2019.12.13

摘要

为获得水中纳秒脉冲电压下放电形成等离子体通道的发展过程,建立水中放电流体模型的数学方程,利用COM-SOL软件的有限元方法求解二维轴对称情况,模拟出针-板电极之间的电场强度、电子密度、氢离子密度以及氢氧根离子密度等随时间和空间的分布,并研究脉冲电压幅值、电极间距、电导率对这些物理量以及流注形貌的影响.模拟结果表明:针电极尖端的高场强使高纯水产生最初的电离,之后产生的空间电荷进一步加强了流注头部场强,使流注头部向前推进,形成等离子体通道;当针-板电极间距较小和所加脉冲电压幅值相对较低时,电极间只形成单流注通道,且通道内的电场强度与电子密度随着电压幅值的略微升高而增大,呈线性变化;当所加脉冲电压的幅值高到一定程度时,单流注通道出现“分叉”,通道内的电子密度随电压幅值的变化不再是线性的.当针-板电极间距较大时,反应腔内则形成类似于“树枝”状的等离子体通道.当用电导率较高的自来水替代高纯水作为反应介质时,流注头部场强与等离子体通道内的电子密度明显提高.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	黄民双	北京石油化工学院北京市光机电重点实验室	35	183	7.0	11.0
2	冯音琦	北京石油化工学院北京市光机电重点实验室	18	45	3.0	5.0
3	钱杨	北京石油化工学院北京市光机电重点实验室	2	1	1.0	1.0
4	宋晓鹏	北京石油化工学院北京市光机电重点实验室	2	1	1.0	1.0