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脉冲直流等离子体射流中 OH 自由基的生成机理

徐茂源 [1],
[1] 中国湖北省武汉市华中科技大学
发布日期 2017

我们分别使用一个 2D 等离子体射流模型和一个 1D 放电模型来研究了脉冲等离子体射流中 OH 自由基的产生机理。对处于空气环境下的等离子体射流，我们发现产生 OH 自由基的反应主要有 H2O 的电子碰撞电离，H2O+ 的电子中和以及 H2O 被 O（1D）分解。其中 H2O 的电子碰撞电离所占比例最大。工作气体中额外的 N2，O2，空气和 H2O 使得管外的 OH 自由基密度有了少量提升，这也是由Penning电离产生的更多的电子引起的。另一方面，所增加的 O2 和 H2O 也大大增加了管内 OH 的密度，这分别是由于O（1D）浓度和 H2O 浓度的上升。在脉冲关闭时，气流将会把大量的 OH 自由基输送出管道。结果还表明脉冲数可以有效的控制等离子体的化学反应。所得实验结果得到了由激光诱导荧光测量的支撑，也同大气压等离子体在医疗、医药和材料加工行业的多种应用有关。

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