介質阻擋放電臭氧產生的流光擊穿及電子輸運特性研究.pdf

1、臭氧因其具有極強的氧化性與較小環境污染,近百年前就成功應用于水處理與醫藥行業中,且其新的應用不斷被發現。然而臭氧產率不夠高作為一個難點一直困擾著科研工作者。本文對放電空間電子群系數進行數值計算,獲得了漂移系數、平均電子能量、有效電離系數和臨界折合擊穿場強。從臭氧生成途徑的角度對惰性氣體對臭氧產生效率的性能影響進行分析并總結。同時基于流光擊穿機理對圓管型介質阻擋放電臭氧發生器內惰性氣體添加對擊穿電壓的影響進行預測并將所得值與實測值相比較。

2、具體如下:
　　(1)本文計算了折合場強在40 Td至500 Td的范圍內對電子能量分布函數、平均電子能量與漂移系數及有效電離系數的影響,通過電離與粘附的平衡位置確定臨界折合場強。并將計算所得電子輸運系數與有效電離系數與相對應的實驗值相比較。結果表明:SF6含量的增加使使得平均電子能量上升;漂移系數隨著折合場強的升高而升高,隨著SF6含量的增加而下降;有效電離系數隨著折合場強大小升高而增加,在折合場強一定時,有效電離系數的大小隨S

3、F6含量的升高而下降。
　　(2)本文計算了惰性氣體He、Ar、Kr以及Xe的添加對電子輸運系數及有效電離系數的影響。通過引入流光擊穿機理對擊穿進行模擬,預測了不同條件下的惰性氣體添加劑對空氣源及氧氣源臭氧發生器擊穿電壓值,研究結果表明:在氧氣源及空氣源下,惰性氣體添加均能增加有效電離系數且惰性氣體含量的增加使擊穿電壓下降且下降趨勢總體上趨于線性。
　　(3)在Boltzmann分析手段的幫助下,研究了空氣源及氧氣源下惰性氣