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文 献 综 述1、等离子概述人们将自然界中物质基本存在形式划分为四种,分别是固态、液态、气态和等离子体态。
等离子体是由一定数量、不同类型的微观粒子构成的基团,典型的粒子主要包含了电子、正离子、负离子、基态原子分子、激发态原子分子和光子,宏观上基团整体呈电中性。
例如雷雨天气时的闪电,偏远地处出现的极光,再到宇宙中射线、星系物质等,这些都是等离子体态。
通常,等离子体以温度的高低分为低温和高温两种,两者由于电离程度差异很大而造成温度的高低,低温等离子体处于部分电离状态,温度低于104K,而高温等离子体电离状态极高甚至完全电离,温度远高于104K。
等离子体技术已经成为学术界新型研究的热点,并且大规模投入到现实的生活运用当中,如熟知的航空航天、环境保护、工业合成以及生物医疗等。
目前产生大气压低温等离子体的主要方式有辉光放电(Glow Discharge)、电晕放电(Corona Discharge)、介质阻挡放电(Dielectric Barrier Discharge, DBD)、大气压等离子体射流(Atmospheric Pressure Plasma Jet, APPJ)等气体放电形式。
其中APPJ是目前最常用的放电方法。
APPJ是在DBD的基础上兴起的一种新型放电技术,与传统方法相比,大气压等离子体射流可在大气环境中产生,通过气流和电场的作用将放电电极空间内产生的等离子体从反应器中喷出,突破了电极空间限制,克服了DBD处理的缺点,具有更强的处理灵活性和可控性,能够通过气流作用将活性粒子由放电区域传输到工作区域并作用于被处理对象的表面,具有很强的实际应用性[1-6]。
大气压等离子体射流(APPJ)是近年等离子体学术界研究的热点,与前面提及的几种放电形式相比,APPJ最大的优势在于能够在电场驱动力和空气动力共同作用下,将放电区域产生的等离子体传输至工作区域,使大量高能活性粒子集中覆盖在处理对象的某块区域上,对其进行均匀处理以改善材质的性能,同时还具有便捷、环保、高效、易于控制等优点,在大量工程领域中备受青睐[7-10]。
2、国内外研究现状目前,国内外研究机构以及学者对大气压等离子体射流阵列的研究工作主要包括以下几点:其一,致力于射流阵列结构多样性的提高和大尺度的扩展;其二,研究射流阵列的放电特性。
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