用于放电等离子体的重频固态纳秒脉冲电源

为提高放电功率、产生大面积等离子体,设计了一种高重复频率纳秒脉冲电源,其基本原理是采用高压截断法产生高压脉冲.选用通断速度较快的碳化硅(SiC)金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)产生纳秒级截断,进而可以大幅提高输出脉冲的重复频率;使用8个串联的MOSFET同步工作,以提高输出电压幅值.测试结果表明,该电源输出脉冲的电压幅值可达10 kV,脉冲上升沿约为12 ns,半高宽约为750 ns.负载为5 kΩ无感电阻时,连续运行重复频率可达100 kHz,爆发模式下重复频率可达1 MHz.电源带载能力较强,未击穿时输出电压脉冲波形基本不随电极负载发生改变.该电源可长期稳定工作,产生较大面积等离子体,满足了高重复频率纳秒脉冲放电的需求.     

微波等离子体辅助溶胶凝胶法制备Ni/CeO2催化剂及其甲烷干重整催化性能

催化剂的粒径对其催化性能有很大影响,为了提高催化剂的性能及制备效率,提出了一种微波等离子体辅助溶胶凝胶法制备催化剂的方法,制备了物质的量比n(Ni)∶n(Ce)=1∶10、1∶20、1∶100的Ni/CeO2催化剂.对其甲烷干重整催化性能进行评价.结果 表明:n(Ni)∶n(Ce)=1∶20时对甲烷干重整活性最高.并且微波等离子体辅助溶胶凝胶法制各催化剂(n(Ni)∶n(Ce)=1∶20)的活性和高空速转化性能均高于传统浸渍法制备的催化剂(n(Ni)∶n(Ce)=1∶20).对微波等离子体辅助溶胶凝胶法和浸渍法制备的催化剂(n(Ni)∶n(Ce)=1∶20)的XRD、SEM表征:XRD谱图显示微波等离子体辅助溶胶凝胶法制备催化剂CeO2峰的半高宽大于浸渍法制备的催化剂;通过SEM表征得到微波等离子体辅助溶胶凝胶法)浸渍法)制备的催化剂颗粒主要分布在50～100 nm(100～150 nm),约占比41％(37％).基于对放电光谱的分析,微波等离子体辅助溶胶凝胶法引入了NH、OH等活性基团,并且提供了148 K/ms的淬冷速率,较高的淬冷速率会有效降低催化剂粒径,提高催化活性.     

不同电极下的等离子体放电特性及甲基橙处理影响

低温等离子体技术作为一种新型的高级氧化工艺，由于其高去除率和环境相容性，近年来受到广泛关注，其中不同电极材质的等离子体放电特性对于污染物的降解有重要影响。研究采用一种介质阻挡放电式等离子体装置，以甲基橙模拟废水为处理对象，对不同材质电极(钨、不锈钢和铜)放电条件下的电学特性和甲基橙去除效果进行了研究，并初步探讨了主要的影响机制。结果表明，电极材料主要通过改变放电过程的能量输入来影响甲基橙的降解，每个交流周期中，受电极本身功函数和硬度的影响，电极的击穿电压不同；铜电极击穿发生较早，电流幅值和能量注入更大，放电功率相应最高。对甲基橙的去除效果为铜>钨>不锈钢，其中铜和钨电极下甲基橙去除率均可达90%以上，而不锈钢电极仅为78%。不同电极放电过程中产生的H₂O₂和O₃不同，与O₃相比，H₂O₂生成量受放电功率的改变影响更显著，且与不锈钢电极相比较，铜电极下的放电功率可增加5%,O₃和H₂O₂     

脉冲液相等离子体固氮特性及影响因素

低温等离子体固氮具有无需高温高压条件、绿色环保、易于与可再生能源匹配等优点。掌握低温等离子体固氮特性、提高固氮特性具有重要的理论意义和实用价值。采用一种液相放电等离子体固氮的反应装置,开展不同脉冲电源激励等离子体固氮实验,探究液相放电固氮特性和规律。通过采用4台不同的脉冲电源激励固氮反应装置液相放电,测量放电过程中的电压及电流波形,并表征放电过程中水溶液的活性氮浓度变化,基于放电过程中的电学特性和氮特性,计算4台电源相对应的能量效率。结果表明,瞬时功率和单脉冲能量越大,固氮速率越快,能耗效率越优;脉冲幅值和重复频率增加有利于等离子体液相放电固氮速率提升。     

皮秒脉冲激光诱导压力波法测量金属化薄膜空间电荷EI北大核心CSCD

金属化薄膜是重要的电容器卷绕材料,研究空间电荷效应对其绝缘性能提升至关重要。该文搭建皮秒脉冲激光诱导压力波(laser induced pressure pulse,LIPP)法空间电荷测量系统,以12和6μm厚金属化双向拉伸聚丙烯(biaxially oriented polypropylene,BOPP)薄膜为例,获得其在直流电场下的空间电荷分布。结果可知:同极性电荷量随施加电场增加,在强电场下存在非线性空间电荷效应;金属镀层一侧接负极条件非线性效应更强,但仍弱于薄膜与电极物理接触侧(非金属化一侧),后者向介质内部注入电荷明显,说明金属蒸镀较物理接触可以减弱界面电荷效应;随薄膜厚度减小,获得空间电荷峰宽度减少而峰前沿增加。所得结果证实了皮秒脉冲LIPP法测量10μm及以下金属化薄膜空间电荷分布的可行性,并为研究其空间电荷效应、绝缘性能优化提供一定参考。