冯博文 王若愚 马雨彭雪 钟晓霞†

1) (上海交通大学物理与天文学院, 区域光通信网与新型光纤通信系统国家重点实验室, 上海 200240)

2) (上海交通大学物理与天文学院, 激光等离子体教育部重点实验室, 上海 200240)

分别采用Stark 展宽法、图像法诊断等离子体电子密度, 研究常压针-板放电等离子体电子密度随放电参数的演化.实验结果表明, 降低电源的脉冲频率, 减小等离子体的电极间距和采用细径电极, 都有助于提高等离子体密度.利用全局模型分析影响电子密度变化的因素可知, 随着脉冲频率的下降, 等离子体放电体积减小, 导致电子密度上升.在电极间距减小的过程中, 电子密度变化则是降低等离子体吸收功率与减小放电体积共同作用的结果, 其中放电体积的减小起到了更为主导的作用, 导致电子密度上升.此外, 采用细径电极也可以使等离子体放电体积减小, 从而有利于获得较高的电子密度.

1 引 言

电子密度反映了等离子体的性质, 在低气压等离子体[1,2]、大气压等离子体[3−5]、激光诱导等离子体[6,7]、聚变等离子体[8,9]等领域研究中, 关于电子密度的研究是等离子体物理研究的重点.其中, 在大气压低温等离子体领域, 追求高电子密度、高电子温度、低气体温度的等离子体是等离子体走出实验室, 进入应用领域的目标之一.电子密度对一些关键反应物质的合成具有举足轻重的影响, 因此,诊断电子密度随放电参数的演化, 并通过改变放电参……