王军毅，施芸城

(东华大学 理学院，上海 201620)

脉冲放电等离子体在材料表面改性、医疗伤口处理、工业废气分解、清洁能源甲烷转化、飞行器流动控制等领域应用广泛[1-5]。纳秒脉冲能够激发出具有高反应效率的活性粒子大气压等离子体[6]，并在大气压条件下使低温等离子体的应用形式更灵活，因此，纳秒脉冲放电等离子特性是目前低温等离子研究的热点之一。

CF4在工业刻蚀[7]和材料改性[8]方面具有重要应用。用低温CF4等离子体技术对聚偏氟乙烯(polyvinylidene fluoride，PVDF)膜进行改性，可使膜表面由疏水性表面转变为接触角为169.5°±4.9°的超疏水性表面[9]。用He和CF4混合产生的等离子射流(atmospheric pressure plasma jet， APPJ)处理环氧树脂(epoxy resin， ER)样品[10]，可提高绝缘材料表面的耐电强度，当CF4的体积分数接近3%时，APPJ表现出最佳稳态，在适当的APPJ处理条件下，改性ER在真空中的耐飞弧特性得到极大改善。Watanabe等[11]用Ar/CF4等离子射流将疏水基团引入聚甲基丙烯酸甲酯的材料表面，增加了材料表面的粗糙度。CF4放电应用广泛，而其等离子体的基理研究尚待完善。文献[12]研究表明，与纯CF4放电等离子体相比，Ar/CF4放电产生的等离子体更稳定、均匀，且Ar的经济性较强。本文通过采集单次脉冲放电的电压、电流波形和发射光谱对Ar/CF4放电等离子体的特性进行讨论和研究，为大气压下用含氟等离子体进行表面改性的应用提供理论参考。

1 试验部分

气体放电试验装置(见图1)的主体部分包括高压纳秒脉冲电源、同轴圆心的石英放电管、高纯Ar(99.999%)和高纯CF4(99.999%)。利用微控制器同步控制光谱仪和电源的启动。……