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气体等离子体与水溶液的相互作用研究——意义、挑战与新进展 被引量:32
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作者 孔刚玉 刘定新 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第10期2956-2965,共10页
大气压冷等离子体在环境保护、生物医学、纳米制造等领域具有广阔的应用前景。这些应用中,被处理物常常处于水环境中,气体等离子体与水溶液的相互作用是影响应用效果的关键因素。虽然人们对等离子体本身开展了大量研究,但所获知识难以... 大气压冷等离子体在环境保护、生物医学、纳米制造等领域具有广阔的应用前景。这些应用中,被处理物常常处于水环境中,气体等离子体与水溶液的相互作用是影响应用效果的关键因素。虽然人们对等离子体本身开展了大量研究,但所获知识难以延伸到水溶液中,对上述相互作用的探究尚处于起步阶段。特别是等离子体产生的活性粒子如何传质进入水溶液,如何在水溶液中转化,以及最终作用到被处理物的是什么组分等科学问题,尚缺乏定量解析;理论知识的欠缺限制了对活性粒子成分与剂量的准确调控,严重阻碍了应用的发展。气体等离子体与水溶液相互作用已经成为当前国际等离子体界最热门的研究课题之一,为此综述了该方向的研究现状、关键科学问题与最新研究进展,以期促进相关的研究工作。 展开更多
关键词 大气压冷等离子体 活性粒子 气体等离子体 水溶液 相互作用 气液两相传质
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空气沿面介质阻挡放电中活性粒子成分及其影响因素 被引量:25
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作者 刘定新 李嘉丰 +2 位作者 马致臻 杨爱军 王小华 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期421-427,共7页
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... 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250 W/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1 mm变到10 mm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。 展开更多
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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大气压非平衡等离子体射流 被引量:24
3
作者 吴淑群 聂兰兰 卢新培 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第8期2602-2624,共23页
大气压非平衡等离子体射流(APNP-Js)的显著优点是可以在开放空间内而非狭窄放电间隙内(如介质阻挡放电)产生非平衡等离子体,APNP-Js已成为低温等离子体应用领域的1项新型关键技术。为此,首先从驱动电源的角度出发,分别介绍了直流、交流... 大气压非平衡等离子体射流(APNP-Js)的显著优点是可以在开放空间内而非狭窄放电间隙内(如介质阻挡放电)产生非平衡等离子体,APNP-Js已成为低温等离子体应用领域的1项新型关键技术。为此,首先从驱动电源的角度出发,分别介绍了直流、交流、射频、微波、脉冲和双电源驱动的几种典型APNP-Js。其次比较了不同电源驱动的APNP-Js特性,发现在消耗功率相同的情况下,脉冲驱动模式下的APNP-Js长度更长,APNP-Js推进速度更快,活性粒子数密度更高,而气体温度则保持在常温。再次进一步分析了电源参数对APNP-Js的影响,1随着频率从1 Hz上升至射频范围,APNP-Js长度总体变短,APNP-Js推进形状由"等离子体子弹"转变为连续柱状;2随着脉冲上升沿从几μs降低至50 ns,不仅APNP-Js推进速度加快,而且APNP-Js长度增加,电子温度更高,活性更强;3通过比较正负极性电压驱动的APNP-Js特性,发现负极性APNP-Js长度更短,APNP-Js推进速度更慢,射流携带电流更小,但等离子体通道中电场强度更高。最后讨论了驱动电源特性与APNP-Js参数之间的关系,并对APNP-Js面临的一些关键问题和发展方向进行了展望,如利用最少的电源功率来驱动APNP-Js以获得最高的活性粒子数密度、电源输出能量耦合进等离子体后如何分配优化等。 展开更多
关键词 大气压非平衡等离子体 等离子体射流 脉冲放电 活性粒子 等离子体医学 驱动电源 气体放电
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低温等离子体法处理甲醛气体 被引量:17
4
作者 梁文俊 李坚 +1 位作者 金毓峑 樊林栋 《环境污染治理技术与设备》 CSCD 北大核心 2005年第4期50-52,共3页
报道用低温等离子体的方法去除甲醛气体,主要考察了电场强度、进口浓度及填料对于甲醛气体去除效率的影响。实验研究结果表明,随着电场强度的增加,进口浓度的降低和在反应器中加有填料都会提高甲醛气体的去除效率。低温等离子体方法去... 报道用低温等离子体的方法去除甲醛气体,主要考察了电场强度、进口浓度及填料对于甲醛气体去除效率的影响。实验研究结果表明,随着电场强度的增加,进口浓度的降低和在反应器中加有填料都会提高甲醛气体的去除效率。低温等离子体方法去除甲醛气体的机理可分为2部分:电子与污染物分子的直接碰撞和电场产生的活性粒子与污染物分子之间发生的一系列化学反应。 展开更多
关键词 甲醛气体 低温等离子体法 电场强度 去除效率 研究结果 化学反应 活性粒子 直接碰撞 污染物 反应器 填料 浓度 进口 分子
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基于激光诱导荧光法诊断大气压低温等离子体射流中OH自由基和O原子的时空分布 被引量:23
5
作者 吴淑群 董熙 +2 位作者 裴学凯 岳远富 卢新培 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第8期82-94,共13页
由于传统辐射光谱法无法对大气压低温等离子体射流中OH自由基和O原子进行定量检测,本文利用自主研制的纳秒脉冲激励针筒型等离子体射流装置,基于单光子和双光子激光诱导荧光法分别对OH自由基和O原子的时空分布进行诊断。结果发现,OH自... 由于传统辐射光谱法无法对大气压低温等离子体射流中OH自由基和O原子进行定量检测,本文利用自主研制的纳秒脉冲激励针筒型等离子体射流装置,基于单光子和双光子激光诱导荧光法分别对OH自由基和O原子的时空分布进行诊断。结果发现,OH自由基和O原子的寿命时间分别为1ms和3ms,远大于脉冲放电持续时间;采用拟合衰减曲线法,得到OH自由基的绝对密度为1012~1013cm-3;发现离喷嘴口越远,OH自由基和O原子密度越低。然而,即使距离喷嘴口数cm的地方,仍然存在大量的OH自由基和O原子;OH自由基和O原子的密度随激励频率和脉冲电压幅值的增加而升高,随H_2O含量和O_2含量的升高而出现先增大后减小的趋势。其中,当氦气中H_2O含量为0.012%时,OH自由基密度达到最大值。当氦气中O2含量为0.5%时,O原子密度达到最大值。本文研究为调控和优化低温等离子体射流中OH自由基和O原子密度提供重要科学依据。 展开更多
关键词 大气压低温等离子体射流 激光诱导荧光 活性粒子 等离子体医学 OH自由基 O原子 等离子体活性
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等离子体对人体组织的渗透作用:研究现状与前沿问题 被引量:23
6
作者 刘定新 何桐桐 张浩 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期2329-2342,共14页
大气压冷等离子体具有取代或辅助药物用于临床治疗的巨大潜力,而人们普遍认为这是等离子体产生的活性粒子起到关键作用。活性粒子对人体组织的渗透深度决定了等离子体医学的应用范围,关系到该学科的未来研究方向,但目前学术界尚缺乏统... 大气压冷等离子体具有取代或辅助药物用于临床治疗的巨大潜力,而人们普遍认为这是等离子体产生的活性粒子起到关键作用。活性粒子对人体组织的渗透深度决定了等离子体医学的应用范围,关系到该学科的未来研究方向,但目前学术界尚缺乏统一的认识。文中从人体组织模型、动物实验和临床试验3个层面,综述了近几年等离子体对人体组织渗透作用的研究工作,分析了等离子体产生的活性粒子在渗透过程中的物理与化学行为,并讨论了几种提高活性粒子渗透深度的方法。等离子体对人体组织的渗透作用存在诸多待解的科学问题,该综述将为相关的研究工作提供参考。 展开更多
关键词 大气压冷等离子体 等离子体医学 活性粒子 人体组织 渗透作用
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大气压冷等离子体处理水溶液:液相活性粒子检测方法综述 被引量:15
7
作者 徐晗 陈泽煜 刘定新 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第17期3561-3582,共22页
近年来,大气压冷等离子体技术凭借在生物医学、材料处理、环境保护等领域展现出的良好应用潜力,受到了广泛关注。越来越多的研究结果显示等离子体产生的活性粒子在应用中起到了关键作用,但由于被处理物往往处于潮湿环境甚至水溶液中,等... 近年来,大气压冷等离子体技术凭借在生物医学、材料处理、环境保护等领域展现出的良好应用潜力,受到了广泛关注。越来越多的研究结果显示等离子体产生的活性粒子在应用中起到了关键作用,但由于被处理物往往处于潮湿环境甚至水溶液中,等离子体产生的气相活性粒子首先需要进入水溶液并转化为液相活性粒子才能起到直接的作用。等离子体产生的液相活性粒子种类繁多,但目前的检测技术存在方法少、特异性差且定量困难等问题,严重制约了人们对等离子体处理水溶液这一过程的认知水平,成为限制相关应用发展的瓶颈。该文整理了近年来国内外报道的液相活性粒子检测方法,对11种主要的活性氧粒子、活性氮粒子以及氢粒子的检测方法作了综述,为相关的理论和应用研究提供参考。 展开更多
关键词 大气压冷等离子体 等离子体与液体相互作用 活性粒子 检测方法
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水中脉冲放电活性粒子的研究 被引量:9
8
作者 叶齐政 李凌云 +1 位作者 张家聪 李劲 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第11期163-167,共5页
通过发射光谱和化学方法检测蒸馏水中脉冲放电产生的活性粒子,研究了氧气流量造成的放电形式变化(流注和火花放电),活性粒子(包括羟基、激发态氢原子、氧原子和过氧化氢)变化。实验表明放电形式对各种活性粒子的产率有明显的影响,而气... 通过发射光谱和化学方法检测蒸馏水中脉冲放电产生的活性粒子,研究了氧气流量造成的放电形式变化(流注和火花放电),活性粒子(包括羟基、激发态氢原子、氧原子和过氧化氢)变化。实验表明放电形式对各种活性粒子的产率有明显的影响,而气体流量的大小直接决定放电形式的转变,其中氢原子发射光谱强度的变化可以直接表示这种转变,这种转变也决定了OH和H发射光谱强度的差异。 展开更多
关键词 水中脉冲放电 活性粒子 放电形式 光谱强度 化学方法 发射光谱 火花放电 氧气流量 过氧化氢 气体流量 原子发射 氢原子 激发态 氧原子 流注
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等离子体产物溶液中扩散与大肠杆菌杀灭 被引量:13
9
作者 吴穷 王豪 +3 位作者 张丽阳 蔡放 罗海云 王新新 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期826-831,共6页
大气压低温等离子体对微生物的杀灭主要通过紫外线、高能粒子刻蚀、强反应活性物质等效应实现。当利用等离子体杀灭水溶液中微生物时,由于液体的阻隔,紫外线与离子刻蚀的作用非常微弱,杀灭作用主要依靠水溶液中的活性物质。该研究利用... 大气压低温等离子体对微生物的杀灭主要通过紫外线、高能粒子刻蚀、强反应活性物质等效应实现。当利用等离子体杀灭水溶液中微生物时,由于液体的阻隔,紫外线与离子刻蚀的作用非常微弱,杀灭作用主要依靠水溶液中的活性物质。该研究利用介质阻挡放电等离子体处理水溶液中的大肠杆菌,通过菌落稀释计数法比较等离子体对不同深度细菌的杀灭效果,并使用pH指示剂可视化研究长寿命酸性物质扩散过程,探究长短寿命活性粒子对杀灭效果的不同影响。实验结果发现,即使将等离子体作用从1 min延长到10 min,等离子体也只能即时杀灭水溶液表层的大肠杆菌,且杀灭效果与长寿命活性物质的扩散深度无关;而溶液深层大肠杆菌的杀灭需要在等离子体处理后静置溶液一段时间,也能抑制甚至杀灭溶液中的大肠杆菌。短寿命活性物质对细菌有强烈快速的杀灭作用,但其在溶液中的寿命和扩散距离都很短,杀灭作用的有效距离有限;长寿命活性粒子虽然能作用于更大水体,但需要较长作用时间,无法做到即时迅速的杀灭。该研究对低温等离子体在不同场合的消毒运用提供了实验基础和设计参考。 展开更多
关键词 大气压冷等离子体 活性粒子 水溶液 大肠杆菌 气液两相传质 灭菌
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甲烷/空气混合气体放电等离子体动力学机理分析 被引量:11
10
作者 王峰 何立明 +2 位作者 王晟达 兰宇丹 杜宏亮 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期382-387,共6页
为研究甲烷/空气混合气体放电等离子体机理,利用建立耦合组分浓度方程和能量传递方程以及Boltz-mann方程的等离子体动力学模型,分别对不同碰撞类型的电子能量损失比率、等离子体中能量传递过程以及单次放电和重复放电粒子浓度的演化规... 为研究甲烷/空气混合气体放电等离子体机理,利用建立耦合组分浓度方程和能量传递方程以及Boltz-mann方程的等离子体动力学模型,分别对不同碰撞类型的电子能量损失比率、等离子体中能量传递过程以及单次放电和重复放电粒子浓度的演化规律进行了分析研究。结果表明:电子能量主要损失于电子与混合气分子的第2类、第3类碰撞过程,与第1类碰撞过程能量损失较小;空气放电的加热能在1 ms时约为输入能的50%,混合气放电的加热能在5.0×10-3ms时达到了输入能,在1 ms时约高出输入能26%,计算得到了空气和混合气温度约为311 K和380 K;单次放电时等离子体没有促进燃料氧化的链锁反应,而重复放电时促进了链锁反应,但其过程不能持续。 展开更多
关键词 等离子体 能量损失比率 活性粒子 动力学模型 机理 数值模拟
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不同初始温度下等离子体对H_2/Air混合物燃烧影响 被引量:10
11
作者 兰宇丹 何立明 郭向阳 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期651-655,共5页
等离子体助燃过程是一个非平衡的,瞬时的,极不均匀的物理化学过程,活性粒子在等离子体助燃计算中是一个关键难题。文章建立H2/Air燃烧的化学动力学模型,计算与分析了在非平衡等离子体条件下,气体放电产生的活性粒子(O,H)和活性基(OH)在... 等离子体助燃过程是一个非平衡的,瞬时的,极不均匀的物理化学过程,活性粒子在等离子体助燃计算中是一个关键难题。文章建立H2/Air燃烧的化学动力学模型,计算与分析了在非平衡等离子体条件下,气体放电产生的活性粒子(O,H)和活性基(OH)在不同初始温度下对燃烧过程中参与燃烧的组分以及温度和压力的影响,为航空发动机燃烧室等离子体助燃实验研究和实际应用提供理论依据。数学模型的计算结果表明等离子体助燃可以提高反应效率,缩短延迟时间,增加燃烧温度,火焰传播速率,强烈影响H2/Air混合物燃烧效果。 展开更多
关键词 等离子体 助燃 化学动力学模型 活性粒子
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等离子体医学及其在肿瘤治疗中的应用 被引量:9
12
作者 许德晖 崔庆杰 +2 位作者 许宇静 刘定新 孔刚玉 《生物化学与生物物理进展》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2017年第4期279-292,共14页
大气压冷等离子体是近年来学术界兴起的新研究领域,由于其在大气压下产生,气体温度低、粒子活性高,在众多领域尤其是生物医学方面的应用引起了人们广泛的关注.等离子体医学是一个革新的、新兴的交叉学科研究领域,结合了等离子体物理学... 大气压冷等离子体是近年来学术界兴起的新研究领域,由于其在大气压下产生,气体温度低、粒子活性高,在众多领域尤其是生物医学方面的应用引起了人们广泛的关注.等离子体医学是一个革新的、新兴的交叉学科研究领域,结合了等离子体物理学、化学、生命科学和临床医学等.本文首先介绍了大气压冷等离子体的产生及其粒子成分,与液体和生物组织的相互作用,并介绍了大气压冷等离子体在生物医学领域的一些主要应用,如杀菌消毒、凝血、牙科应用、伤口愈合及皮肤病治疗等方面.同时,重点介绍大气压冷等离子体在肿瘤治疗方面的研究进展.大气压冷等离子体可有效诱导肿瘤细胞死亡、抑制增殖及迁徙、诱导肿瘤细胞分化并抑制干细胞潜能,同时能提高化疗药物敏感性,在肿瘤治疗领域具有很好的应用前景. 展开更多
关键词 大气压冷等离子体 活性粒子 等离子体医学 生物医学应用 肿瘤治疗
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氧化铂对DBD处理含苯废气的影响研究 被引量:6
13
作者 蒋洁敏 吴玉萍 侯惠奇 《化学世界》 CAS CSCD 北大核心 2002年第S1期89-90,共2页
研究了介质阻挡放电 ( DBD)与氧化铂催化氧化对去除模拟废气中苯的协同作用。并提出了活性粒子在 DBD-催化降解苯反应中的重要作用 ,为实际应用提供了实验依据。
关键词 DBD-催化 活性粒子
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等离子体射流点火的动力学机理分析 被引量:9
14
作者 何立明 陈高成 +3 位作者 赵兵兵 白晓峰 祁文涛 张华磊 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期856-863,共8页
为深入研究等离子体点火射流中主要活性粒子种类及摩尔分数对煤油/空气混合气燃烧过程的影响规律及主要影响途径,采用敏感性分析和化学反应速率(rate of production,ROP)分析方法对等离子体点火过程的化学反应机理进行了计算分析。计... 为深入研究等离子体点火射流中主要活性粒子种类及摩尔分数对煤油/空气混合气燃烧过程的影响规律及主要影响途径,采用敏感性分析和化学反应速率(rate of production,ROP)分析方法对等离子体点火过程的化学反应机理进行了计算分析。计算结果表明:O原子、H原子、CH基能显著缩短煤油/空气混合气的点火延迟时间,且粒子摩尔分数越大对点火延迟时间的影响越显著;CH基通过基元反应R32和R34在缩短煤油/空气混合气点火延迟时间过程中占主导作用,在加入2%CH基后煤油/空气混合气的点火延迟时间为9.85μs,与基准工况相比缩短了68.2%;O原子和H原子对煤油/空气混合气的点火延迟时间的影响效果相当。 展开更多
关键词 等离子体 点火 活性粒子 煤油 动力学机理 化学反应速率分析
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大气压射频放电中放电参数对活性粒子影响的数值模拟研究 被引量:8
15
作者 张远涛 王冠 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期428-438,共11页
大气压射频放电是人们比较关注的气体放电形式,在合适的放电条件下,其产生的低温非平衡等离子体中可以产生大量的活性粒子,如何优化与调控这些活性粒子的产生与分布是实际应用中,特别是与环境相关的应用中人们非常关心的问题。因此数值... 大气压射频放电是人们比较关注的气体放电形式,在合适的放电条件下,其产生的低温非平衡等离子体中可以产生大量的活性粒子,如何优化与调控这些活性粒子的产生与分布是实际应用中,特别是与环境相关的应用中人们非常关心的问题。因此数值求解了描述大气压射频等离子体的流体模型,研究了放电频率、放电间隙及脉冲调制对大气压射频等离子体中活性粒子的影响。计算结果表明,在相同的功率下,过高的放电频率(>20 MHz)会抑制活性粒子的产生,而较小的放电间隙(<1 mm,即在微等离子体范围内)则有助于提高活性粒子的数密度;通过选取合适的调制频率与占空比,借助于脉冲调制的方式在大气压射频放电中可以有效的调控活性粒子的产生,并降低功率消耗。研究结果可对大气压射频放电中活性粒子的应用提供一定的理论指导。 展开更多
关键词 大气压气体放电 射频放电 非平衡等离子体 活性粒子 流体模拟 脉冲调制
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空气放电等离子体中活性粒子数浓度演化规律分析 被引量:8
16
作者 杜宏亮 何立明 +2 位作者 丁伟 于锦禄 左红 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第8期2041-2046,共6页
为获得空气放电等离子体中活性粒子的演化规律,耦合了组分浓度方程和能量传递方程以及Boltzmann方程,建立了空气放电等离子体动力学模型,对空气中单次和重复放电进行了数值计算,分析了空气放电等离子体中活性粒子数浓度随电子数浓度和... 为获得空气放电等离子体中活性粒子的演化规律,耦合了组分浓度方程和能量传递方程以及Boltzmann方程,建立了空气放电等离子体动力学模型,对空气中单次和重复放电进行了数值计算,分析了空气放电等离子体中活性粒子数浓度随电子数浓度和约化场强以及放电频率的变化趋势。结果表明,放电等离子体中的活性粒子数浓度随电子数浓度的增加而大幅增加,当电子数浓度为1.0×104cm-3时,放电产生的O原子粒子数浓度最大值约5.0×107cm-3,而当电子数浓度增加到1.0×108和1.0×1012cm-3时,O原子粒子数浓度的最大值则相应地提高到5.0×1011cm-3和5.0×1014cm-3;约化场强的提高,获得的活性粒子数浓度增加;随着驱动电压频率的增加,氧原子O的周期变化达到稳定所要经历的放电次数增加,O原子的粒子数浓度最大值随放电频率的增加而增加。 展开更多
关键词 空气放电 等离子体 活性粒子 浓度 演化 数值模拟
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非平衡等离子体对CH_4/空气混合物燃烧的影响 被引量:7
17
作者 杜宏亮 何立明 +1 位作者 兰宇丹 王峰 《空军工程大学学报(自然科学版)》 CSCD 北大核心 2011年第3期11-14,共4页
为了研究非平衡等离子体的助燃作用,以CH4/空气混合气为燃料,对单管燃烧器中的燃烧过程进行了数值研究。在3种电离度条件下,分析了非平衡等离子体中起主要作用的活性粒子(O,H)和活性基(OH)对CH4/空气混合气燃烧的影响。计算结果发现,与... 为了研究非平衡等离子体的助燃作用,以CH4/空气混合气为燃料,对单管燃烧器中的燃烧过程进行了数值研究。在3种电离度条件下,分析了非平衡等离子体中起主要作用的活性粒子(O,H)和活性基(OH)对CH4/空气混合气燃烧的影响。计算结果发现,与传统燃烧技术相比,等离子体可以提供燃烧开始的自由基,加快连锁反应的进行,从而提高燃烧温度、降低污染物排放,等离子体助燃技术还可以改善燃烧室出口流场(包括温度场和速度场)的分布。 展开更多
关键词 非平衡等离子体 活性粒子 燃烧特性 数值研究
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大气压非平衡等离子体诊断:激光诱导荧光 被引量:7
18
作者 卢新培 吴帆 李嘉胤 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第5期1831-1846,共16页
大气压非平衡等离子体由于在生物医学、环境治理、材料加工等领域具有广泛应用价值,近来受到了极大的关注。而等离子体中各种活性粒子在这些应用中往往扮演着重要的角色,因此对各种活性粒子浓度的诊断是推进其应用的关键。文中针对大气... 大气压非平衡等离子体由于在生物医学、环境治理、材料加工等领域具有广泛应用价值,近来受到了极大的关注。而等离子体中各种活性粒子在这些应用中往往扮演着重要的角色,因此对各种活性粒子浓度的诊断是推进其应用的关键。文中针对大气压非平衡等离子体诊断中的一种重要的诊断方法,即激光诱导荧光方法进行了较为详细的评述。首先对激光诱导荧光的基本原理、实验装置进行了系统的介绍。并给出了单光子和双光子激发的绝对密度标定方法和实验案例。针对常见的OH、NO、O、N等活性粒子,分析讨论了不同等离子体源条件下的分布特性。最后根据激光诱导荧光技术的特点和研究现状,分析讨论了未来的研究方向。 展开更多
关键词 大气压非平衡等离子体 气体放电 等离子体诊断 激光诱导荧光 活性粒子
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等离子体活化介质技术及其生物医学应用 被引量:2
19
作者 刘定新 张基珅 +5 位作者 王子丰 张浩 郭莉 周仁武 王小华 荣命哲 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第12期3855-3868,共14页
等离子体生物医学兴起20余年来,已有多项技术通过美国食品药品监督管理局(FDA)认证并推广应用,但现有的应用方式主要采用等离子体直接处理生命体,存在处理面积小、作用深度浅、有效时间短、稳定性不足等问题,限制了等离子体生物医学的... 等离子体生物医学兴起20余年来,已有多项技术通过美国食品药品监督管理局(FDA)认证并推广应用,但现有的应用方式主要采用等离子体直接处理生命体,存在处理面积小、作用深度浅、有效时间短、稳定性不足等问题,限制了等离子体生物医学的适用范围和应用效果。为此,在近10年研究基础上,发展了等离子体活化介质技术,即:采用等离子体活化处理气体、液体或水凝胶等介质材料,将活性粒子加载到介质材料中再应用,使等离子体生物医学从直接处理变革到间接处理,推动实现“更大面积、更深部位、安全稳定、持续有效”的应用升级。该文总结了等离子体活化介质技术的形成背景与研究现状,分析该技术当前面临的关键科学和技术问题,给出最新研究结果并展望未来发展方向,以期为同行学者和研究生提供参考。 展开更多
关键词 等离子体生物医学 等离子体活化介质 活性粒子 间接处理
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大气压Ar/NH3/H2O等离子体射流放电特性 被引量:6
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作者 易善婷 刘峰 方志 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期1936-1944,共9页
为提高等离子体射流在材料表面处理、环境保护及消毒灭菌等领域中的应用效果,通过在大气压Ar等离子体射流中添加适量NH3/H2O气体,增强等离子体射流活性。利用发射光谱诊断和发光图像拍摄,研究Ar/NH3/H2O等离子体射流NH、OH、O等强氧化... 为提高等离子体射流在材料表面处理、环境保护及消毒灭菌等领域中的应用效果,通过在大气压Ar等离子体射流中添加适量NH3/H2O气体,增强等离子体射流活性。利用发射光谱诊断和发光图像拍摄,研究Ar/NH3/H2O等离子体射流NH、OH、O等强氧化性粒子发射光谱强度及射流长度随外加电压和添加气体含量的变化规律,测量相应条件下电压电流波形和Lissajous图形,并对实验结果做机理分析与讨论。研究结果表明,Ar/NH3/H2O等离子体射流主要产生Ar、N2、NH、OH和O等粒子。随外加电压增大,NH、OH和O等粒子谱线强度、射流长度、放电功率和传输电荷均随之增大。当NH3在Ar/NH3气体体系中体积分数达到0.012 5%时,NH自由基发射光谱强度达到最大。在此条件下添加H2O,发现当H2O体积分数达到0.25%时,OH和O粒子谱线强度达到最大,比Ar/NH3放电时OH和O粒子谱线强度分别增加了104.4%和55.8%,而NH粒子谱线强度则下降了18.7%,此时等离子体射流中氧化性粒子(NH、OH和O)总发射光谱强度达到最大,更有利于在材料亲水改性和消毒灭菌等方面应用。 展开更多
关键词 大气压等离子体射流 低温等离子体 放电特性 发射光谱 活性粒子 谱线强度
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