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用于等离子体农业的填种介质阻挡装置:通过等效电路模型理解其电学特性

应用物理 2020-08-25 v1 等离子体物理

摘要

种子已被填装于介质阻挡装置中,其中生成了冷大气等离子体以改善其萌发特性。我们特别关注通过等效电路模型理解所得等离子体的电学特性,该模型的实验有效性已在此得到证明。在该模型中,电极间隙根据是否含有电荷以及介质类型(气体、种子或绝缘体)被细分为 4 类基本域。该模型能够通过测量并推导若干参数(单丝电荷量、气体电容、等离子体功率等),研究种子对等离子体电学特性的影响,分别在无床配置(即反应器中无种子)和填充床配置(反应器中含种子)下进行。在第二种情形中,我们考察了种子如何影响等离子体电学参数,考虑了六种种子样本(豆类、萝卜、芫荽、扁豆、向日葵和玉米)。还研究了分子氧(0–100 sccm)与连续氦气流(2 slm)混合的影响,尤其通过丝状击穿电压、单丝电荷量和等离子体功率来考察。结果表明,此类填床导致气体电容增加、β 参数减小,以及丝状击穿电压以依赖于种子种类的方式变化。最后,我们展示了如何利用等效电路模型评估接触点的总体积、填充床配置中种子的电容,并证明等离子体可对六种农学样本中的四种诱导萌发效应。

关键词

引用

@article{arxiv.2008.10364,
  title  = {Seed-packed dielectric barrier device for plasma agriculture: understanding its electrical properties through an equivalent electrical model},
  author = {Florian Judée and Thierry Dufour},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2008.10364},
  year   = {2020}
}