大气压等离子体羽流的表征

为了优化用于生物和工业等大气压等离子体应用的等离子体羽流参数，深入理解其特性是十分必要的。本文讨论了用于表征大气压等离子体羽流的各种诊断技术。本工作的主要重点是采用尽可能简单的方法、降低后数据分析的复杂度并获取原位信息。实验测量了等离子体羽流的气体温度空间变化、电子激发温度、羽流速度、羽流电流、电子密度等参数。此外，研究了不同气体流速和施加电压下的等离子体放电行为与羽流形成。上述参数的表征通过电学诊断（电压探头和电流传感器）、光学诊断（光发射光谱（OES）、使用ICCD相机的快速成像方法）和热电偶进行。沿羽流长度的等离子体羽流/气体温度使用简单的K型热电偶测量，发现处于（42.5 - 24.5）℃范围。OES用于估算等离子体羽流的电子激发温度并识别羽流中存在的关键活性物种（OH、NO、N2+、O等）。ICCD相机用于捕捉等离子体随时间演化并估算沿羽流长度的羽流速度。电流传感器用于测量沿羽流长度的羽流电流。利用速度和电流信息评估等离子体密度，所得数值在（0.069-5.96）×10^12 cm^-3范围。上述参数范围以及我们设计的等离子体源的可调特性，将有助于开发和优化用于各种应用的等离子体源。