常压冷等离子体狭缝射流中的自组织现象
等离子体物理
2023-01-18 v1
摘要
RF 等离子体狭缝射流在射流体外产生 150 mm 宽的流光等离子体，展现出令人瞩目的自组织现象，类似于介质阻挡放电（DBD）细丝的自组织图案。与 DBD 类似，细丝被抑制区包围，不允许两根细丝彼此靠近。通过高速相机成像，我们在所有研究的气体馈送（Ar、Ar/N 和 Ar/O）中观察到放电的细丝特征。然而，等离子体中细丝的视觉外观及其与介电表面的相互作用显著依赖于气体馈送。由于纯 Ar 中的击穿电压相对于施加电压较低，新细丝频繁形成。此类新生成的细丝破坏了特征性的细丝间距，迫使系统重新排布。基于 Gwyddion 库的图像处理自定义代码测定，Ar 中频繁的点燃与衰减过程导致短细丝寿命（0.020–0.035 s）及其高抖动速度（0.9–1.7 m/s）。在 Ar/O 和 Ar/N 混合物中细丝数量较少。这归因于转动与振动能级激发中的能量损失以及氧的电负性。由于气体混合物中低电流侧放电转变为完整等离子体细丝的概率受限，自组织图案很少受扰动，导致更少的运动与更长的寿命。与 Ar 或 Ar/O 不同，Ar/N 中收缩的细丝被弥散等离子体羽流包围，可能与长寿命氮物种的存在有关。我们在聚丙烯处理中证明，自组织现象影响了处理均匀性。
引用
@article{arxiv.2209.05326,
title = {Self-organization phenomena in cold atmospheric pressure plasma slit jet},
author = {Kateřina Polášková and David Nečas and Lukáš Dostál and Miloš Klíma and Pavel Fiala and Lenka Zajíčková},
journal= {arXiv preprint arXiv:2209.05326},
year = {2023}
}
备注
19 pages, 11 figures, submitted to Plasma Sources Science and Technology