潘 静，洪 义，王菊霞

（渭南师范学院物理与电气工程学院，陕西渭南714000）

针－环式大气压Ar冷等离子体射流的放电特性

潘 静，洪 义，王菊霞

（渭南师范学院物理与电气工程学院，陕西渭南714000）

利用针－环式电极实现了大气压Ar冷等离子体射流.通过等效电路计算得到高压电极与石英玻璃管内壁之间气隙处的传导电流，计算出了峰值电压6.2kV时43.8μs时刻的电场绝对值的1维和2维分布.结果表明：43.8μs时刻接地电极边缘处电场最大，针尖处不会出现放电现象，并且针管内电场为零.发射光谱测量发现激发态的Ar，OH，O，N2等存在于等离子体射流中.模拟氮分子第二正带系C3∏u→B3∏g（Δν＝－2）的跃迁光谱与实验测得光谱相比较，得到了针尖下方5mm处的气体温度为357K，振动温度为1 349K，利用玻尔兹曼分布法得到电子激发温度为3 221K.

针－环式电极；等效电路；电场绝对值；气体温度；电子激发温度

1 引 言

大气压冷等离子体射流因其独有的特点受到了广泛的关注，比如：气体温度低，容易控制，富含大量的活性粒子，可以广泛地应用于材料表面改性、杀菌、薄膜沉积、生物应用等众多领域［1－9］.大气压冷等离子体射流根据电极结构可分为2种：一种是电极上覆盖介质，通过介质阻挡放电来实现；另一种是电极裸露，通过电晕放电来实现.比如：Nie等人［10］利用悬浮电极在大气压下成功实现了氩气等离子体射流.当电压从2.7kV增加到5.6kV，等离子体射流经历击穿、稳态、非稳态以及消失等过程.Li等人［11］利用单个注射针头在45kHz交流电源激励下……