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大气压介质阻挡放电中两种超六边形斑图研究

作　者: 谢伟霞
导　师: 董丽芳
学　校: 河北大学
专　业: 光学
关键词: 介质阻挡放电谐振超六边形斑图振动超六边形斑图时空动力学空气湿度
分类号: O461
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

本工作采用双水电极介质阻挡放电装置,在大气压条件下首次获得了由大小点组成的两种新型的超六边形斑图：谐振超六边形斑图及振动超六边形斑图。并分别对其形成条件、演化机制、微观动力学行为以及随放电参数变化的特性规律进行了研究。首先,对谐振超六边形斑图,实验发现：随外加电压的升高,放电斑图经历运动六边形斑图、点线同心圆斑图、谐振超六边形斑图,螺旋波斑图及六边形斑图的演化顺序。通过对其时空相关性测量,发现它由两套不同的六边形子结构相互嵌套、交替振荡而成,一套由大点构成(L),另一套由小点(S)构成,在每个电压周期内遵从着S—L—L—S—L—L的谐振振荡序列。对谐振超六边形斑图进行了相应的傅立叶变换,发现相空间中存在两种主要的波矢,分别为小波矢qh和大波矢Kh,它们之间满足三波共振关系qh1+qh2=Kh。对谐振超六边形斑图与超四边形斑图进行了对比,发现边界条件的存在直接影响了这两种形式超点阵斑图的形成。对振动超六边形斑图,实验发现,随外加电压升高,放电斑图经历运动六边形,振动超六边形斑图,螺旋波斑图(或条纹斑图)及六边形斑图的演化顺序。振动超六边形斑图的小点不停的在两个大点之间来回振动,于是在快速曝光条件下(10ms)对其光亮度分布及振动模式进行了研究。对其时空相关性进行测量发现,振动超六边形斑图由四套不同的六边形子结构相互嵌套,交替振荡而成。对谐振超六边形斑图及振动超六边形斑图对比分析,发现其大点都是在每半电压周期放电两次叠加而成。其中第一次放电丝形状呈柱状,第二次放电呈喇叭状。两次放电的叠加形成了中心很亮,周围一圈光晕的大点形态。实验还发现,空气湿度大小影响着这两种超六边形斑图的形成。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-9
第1章引言  9-17
  1.1 非线性系统中超点阵斑图的研究进展  9-13
    1.1.1 法拉第系统中的超点阵斑图  9-10
    1.1.2 铁磁流体系统中的超点阵斑图  10-11
    1.1.3 对流系统  11-12
    1.1.4 化学反应扩散系统中的超点阵斑图  12
    1.1.5 非线性光学系统中的超点阵斑图  12-13
  1.2 介质阻挡放电系统中的超点阵斑图  13-17
第2章介质阻挡放电系统的基本原理及实验装置  17-21
  2.1 基本原理  17-19
  2.2 实验装置  19-21
第3章大气压交流放电系统中谐振超六边形斑图的实验研究  21-32
  3.1 谐振超六边形斑图的演化及其选择机制  22-26
  3.2 谐振超六边形斑图的时空动力学研究  26-28
  3.3 边界条件对谐振超六边形斑图和超四边形斑图的影响  28-32
第4章大气压交流气体放电系统中振动超六边形斑图的实验研究  32-39
  4.1 振动超六边形斑图的形成及演化  32-34
  4.2 振动超六边形斑图小点的振动模式研究  34-36
  4.3 振动超六边形斑图的时空动力学研究  36-39
第5章不同湿度下谐振超六边形斑图和振动超六边形斑图研究  39-42
第6章结束语  42-43
参考文献  43-47
附录:攻读硕士学位期间发表论文目录  47-48
致谢  48

大气压介质阻挡放电中两种超六边形斑图研究

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