氦氣在大氣壓介質表面輝光放電下的電性研究

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研究生：	黃政偉 Cheng-Wei Huang
論文名稱：	氦氣在大氣壓介質表面輝光放電下的電性研究 Characteristics of Atmospheric Pressure Surface Discharges in Helium Gas
指導教授：	寇崇善 Chwung-Shan Kou
口試委員:
學位類別：	碩士 Master
系所名稱：	理學院 - 物理學系 Department of Physics
論文出版年：	2006
畢業學年度：	94
語文別：	中文
論文頁數：	43
中文關鍵詞：	表面輝光放電
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本實驗在高頻電壓與He氣流的操作範圍下，成功的建立了均勻的大氣壓介質表面輝光放電（ Atmospheric Pressure Surface Barrier Discharge，APSBD ），並且產生多脈衝輝光放電（ pseudo-glow discharge ）。經由改變實驗的參數（外加電壓的振幅與頻率、He氣流流速），分別對多脈衝輝光放電的電性與光譜進行量測與分析，進而了解APSBD 的物理性質與電漿性質。實驗中，成功將外加電壓值與平均放電功率關係推導出一條二次曲線Pav = A ( Vp-Vo )2，進而求得電漿密度（約為109 cm-3 ）。並且由光譜的診斷，求出APSBD的平均電子激發溫度（約為3000 ~ 3300 K ）。這兩點可以在不影響操作的前提下，量測APSBD的電性，同時可以掌握操作的情況，對於工業的應用上有很大的助益。

第一章　簡介                                               1
1.1　低氣壓電漿與大氣電漿的比較                            1
1.2  APGD 發展的歷史概論                                   2
1.3　DBD的基本特性與分類                                   3
1.4　DBD技術的運用                                         5
第二章　實驗設備                                           7
2.1　功率源系統                                            7
2.2　氣流供應系統                                          9
2.3　量測系統                                              9
　2.3.1　電性量測                                          9
　2.3.2　光譜量測                                         10
第三章　實驗原理                                          11
3.1　大氣壓介質表面輝光放電（ APSBD ）的放電機制          11
3.2  Streamer breakdown                                   12
3.3  Townsend breakdown                                   13
3.4  大氣壓輝光放電（APGD ）的機制與條件                  14
3.5  輝光放電（Glow Discharge ）與放電電流脈衝數的關係    17
第四章　實驗結果與分析                                    18
4.1　APSBD中多脈衝放電（ pseudo-glow discharge ）的分析   18
　4.1.1　固定頻率，電壓改變對放電的影響                   18
　4.1.2　固定電壓，頻率改變對放電的影響                   23
4.2　APSBD中平均放電功率（Average Discharge Power）的研究 25
　4.2.1　固定氣流流速，頻率改變對平均放電功率的影響       25
　4.2.2　固定頻率，氣流流速改變對平均放電功率的影響       27
4.3　APSBD中Electron Density的探討                        29
　4.3.1　Electron Density的計算                           29
　4.3.2　改變頻率對Average Electron Density的影響         31
4.4　APSBD的光譜分析與電子激發溫度                        34
　4.4.1　APSBD的光譜分析                                  34
　4.4.2　APSBD的電子激發溫度                              38
第五章　結論                                              42
Reference                                                 43

                                

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