时空周期性边界对大气压介质阻挡放电均匀性的影响机制

获得大面积、稳定和均匀的大气压非热平衡等离子体（APNP）是放电领域的前沿课题，由大量的微放电装置集成的介质阻挡放电（DBD）阵列能够产生稳定和均匀的APNP，另一方面我们前期观察到在普通的DBD中通过振动电极也形成均匀的APNP。在这些由时空周期性边界控制的DBD中，相邻微放电通道的扩展融合形成均匀放电的机理缺乏研究。本申请通过尺度关联的方法，实验研究微放电阵列的空间周期和振动电极的频率对放电均匀性的影响，探索标度不变性和多尺度效应。微放电阵列由丝网、孔状和颗粒状介质等结构形成，采用不同的间距和布置方式实现空间周期的变化；振动电极由脉动气流诱导介质板共振实现。由于微放电通道的小空间和短时间给诊断带来困难，本申请还提出了光纤时域反射计和光纤阵列相结合的方法，实现同时发生的微放电信号的分时测量。本研究成果可应用于材料处理、污染治理、等离子体辅助气流控制和等离子体光子晶体等新兴领域。