Experimental Research on Mode Transitions of Atmospheric Pressure Helium Dielectric Barrier Discharge
Experimental Research on Mode Transitions of Atmospheric Pressure Helium Dielectric Barrier Discharge
复制标题
大气压氦介质阻挡放电模态转变实验研究
DOI：
10.1109/tps.2016.2597260
复制
发表时间：
2016-08
影响因子：
1.5
通讯作者：
Guan-Jun Zhang
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Hengchi Ma;Guimin Xu;Haibao Mu;Guan-Jun Zhang
研究了纯氦大气压介质阻挡放电(He-DBD)的放电模式转变和放电特性。阐述了He-DBD的不同放电模式，包括灯丝-扩散混合模式、灯丝模式、扩散模式和多通道耦合模式。通过改变间隙宽度和外加电压，研究了不同模式的跃迁。根据放电的发光结构[短曝光(100~300 ns)图像]，发现在上述模式下应该只出现汤森型和辉光型放电。在类汤森放电中，估算了介质的二次电子发射系数(SEEC)。在此基础上，建立了一个与外电路耦合的流体模型来解释He-DBD模式的转变机理以及外加电压降对He-DBD的影响。通过发光结构的时间演化，认为放电丝是放电通道的收缩状态，应该是一种不稳定的类辉光放电。测量了放电通道半径随间隙宽度和外加电压的变化。放电收缩归因于汤森电离系数与电场之间的非线性关系。不同放电通道之间相互作用的增强抑制了放电细丝周围扩散放电的出现，导致了混合模式向细丝模式的转变。最后证明了多通道耦合模式是类辉光放电，并从放电通道重叠的角度解释了其形成机理。
The discharge mode transitions and the characteristics of atmospheric pressure dielectric barrier discharge in pure helium (He-DBD) are studied. Different discharge modes of He-DBD are clarified, including filament-diffuse mixed mode, filamentary mode, diffuse mode, and multichannels coupled mode. The transitions of different modes are explored by changing the gap width and applied voltage. According to the luminous structure of discharge [short exposure (100~300 ns) image], it is found that there should be only Townsend-like and glow-like discharges that appear in the above modes. In Townsend-like discharge, the secondary electron emission coefficient (SEEC) of dielectric is estimated. Based on which, a fluid model coupled with an external circuit is built to explain the He-DBD mode transitions mechanism and the applied voltage drop's influence on He-DBD. Through the temporal evolution of a luminous structure, a discharge filament is believed to be a contractive state of discharge channel, which should be an unstable glow-like discharge. The radius of discharge channel, changing with gap width and applied voltage, is measured. The discharge contraction is attributed to the nonlinear relationship between Townsend ionization coefficient and electric field. The enhancing interaction between different discharge channels inhibits the appearing of diffuse discharge around discharge filament, leading to the transition from mixed mode to filamentary mode. In the end, the multichannels coupled mode is proven to be glow-like discharge, and its formation mechanism is explained by the overlap of discharge channels.
登录
查看更多内容
影响因子：
4
作者：
J. Boeuf;B. Bernecker;T. Callegari;S. Blanco;R. Fournier
通讯作者：
J. Boeuf;B. Bernecker;T. Callegari;S. Blanco;R. Fournier
DOI：
10.1088/0022-3700/5/2/037
发表时间：
1972-02
期刊：
Journal of Physics B
影响因子：
--
作者：
J. Howorth
通讯作者：
J. Howorth
DOI：
10.1088/0022-3727/47/36/365204
发表时间：
2014-08
期刊：
Journal of Physics D: Applied Physics
影响因子：
--
作者：
R. Tschiersch;M. Bogaczyk;H. Wagner
通讯作者：
R. Tschiersch;M. Bogaczyk;H. Wagner
影响因子：
3.2
作者：
Brauer, I;Punset, C;Boeuf, JP
通讯作者：
Boeuf, JP
影响因子：
1.5
作者：
Xinxin Song;Z. Tan;Bo Chen
通讯作者：
Xinxin Song;Z. Tan;Bo Chen