纳秒脉冲驱动的介质阻挡放电任意时刻表面电荷观测系统技术方案

本发明专利技术公开了一种纳秒脉冲驱动的介质阻挡放电任意时刻表面电荷观测系统，包括：一氦氖激光源，在氦氖激光源的光路输出端依次设置有光束放大器、光阑、偏振分束器，其中，激光源的光束通过偏振分束器分为两路：一路通过1/8波片进入介质阻挡放电单元，另一路经凸透镜和小孔进入相机分幅单元；在相机分幅单元上连接三台ICCD相机，以实现放电任意时刻的表面电荷观测；三台ICCD相机分别连接数字示波器、纳秒脉冲电源和计算机；在纳秒脉冲电源上连接有数字延时发生器，在数字示波器上连接有高压探头，数字示波器与介质阻挡放电单元的近端相连；高压探头的输出端和纳秒脉冲电源输出端与介质阻挡放电单元远端相连。有助于完善表面电荷对纳秒脉冲DBD的作用机理。荷对纳秒脉冲DBD的作用机理。荷对纳秒脉冲DBD的作用机理。

【技术实现步骤摘要】
纳秒脉冲驱动的介质阻挡放电任意时刻表面电荷观测系统


[0001]本专利技术属于纳秒脉冲介质阻挡放电领域，涉及纳秒脉冲电压驱动下的观测系统，特别涉及一种纳秒脉冲驱动的介质阻挡放电任意时刻表面电荷观测系统。

技术介绍

[0002]随着脉冲功率技术的发展，科学研究发现，脉冲电压下的介质阻挡放电(Dielectric Barrier Discharge，DBD)相较于传统交流电压驱动具有更高的放电稳定性，活性粒子密度与能量转换效率且能在大气压的条件下产生大体积低温等离子体，在薄膜沉积、表面改性、臭氧产生以及气体和水净化等方面具有巨大的应用前景。由于纳秒脉冲具有陡峭的上升沿与较短的电压作用时间，且每个脉冲周期中放电电流均只在上升与下降沿处产生，使得脉冲放电下的放电机制与模式研究更加困难。
[0003]为明晰纳秒脉冲驱动下的DBD放电机制，国内学者开展了大量研究，其中研究方法包括：放电特性测量、放电图像拍摄与粒子模拟与仿真等手段，但纳秒脉冲气体放电具有一些非常规的现象，如高击穿电压、高电子能量、多通道放电等。此时经典的汤生和流注理论不再适用，仍存在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种纳秒脉冲驱动的介质阻挡放电任意时刻表面电荷观测系统，其特征在于，该系统包括：一氦氖激光源(1)，在氦氖激光源(1)的光路输出端依次设置有光束放大器(2)、光阑(3)、偏振分束器(4)，其中，激光源(1)的光束通过偏振分束器(4)分为两路：一路通过1/8波片(5)进入介质阻挡放电单元(6)，另一路经凸透镜(7)和小孔(8)进入相机分幅单元(9)；在相机分幅单元(9)上连接有用于成像的三台ICCD相机(10)，以实现放电任意时刻的表面电荷观测；三台ICCD相机(10)分别连接数字示波器(11)、纳秒脉冲电源(14)和计算机(15)；在纳秒脉冲电源(14)上连接有数字延时发生器(13)，在数字示波器(11)上连接有高压探头(12)，数字示波器(11)与介质阻挡放电单元(6)的近端相连；高压探头(12)的输出端和纳秒脉冲电源(14)输出端与介质阻挡放电单元(6)远端相连。2.如权利要求1所述的纳秒脉冲驱动的介质阻挡放电任意时刻表面电荷观测系统，其特征在于，所述的介质阻挡放电单元(6)包括高压端聚四氟乙烯绝缘盘(607)，在高压端聚四氟乙烯绝缘盘(607)的中央设置有平板高压电极(609)，平板高压电极(609)下方留有放电气隙(608)，放电气隙(608)下方有低密度聚乙烯(610)和硅酸铋电极(606)；在硅酸铋电极(606)两侧分别有对称的绝缘支架(601)，在绝缘支架(601)下方有对称的地电极(602)和测量电极(603)，地电极(602)和测量电极(603)之间有绝缘环(605)，在地电极(602)和测量电极(603)之间还跨接有4个测量电阻(604)，用以测量介质阻挡放电电流。3.如权利要求1所述的纳秒脉冲驱动的介质阻挡放电任意时刻表面电荷观测系统，其特征在于，所述的硅酸铋电极(606)由反射膜(60601)、硅酸铋晶体(60602)、BK7玻...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟永鹏，黄寅，王威，杨鑫，吴锴，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：