大气压非平衡等离子体射流物理基础小结

简而言之，流注推进时，光电离产生的电子密度应该在107～108cm-3范围。模拟结果表明，只有当的浓度高于109cm-3时，相当于大气压下空气中1kHz的放电，此时背景电离才开始发挥重要作用。否则，光电离在正流注的发展中起主导作用。另一方面，大部分的实验结果都是基于单次放电的研究。这些研究中只有少数使用重复频率放电，其中最大频率仅为10Hz，而且，气体压强是几百毫巴而不是大气压。这是由于搭建合适的高压电源是非常困难的。在100mbar的纯N2中，在几赫兹的条件下，背景电离已经可以影响流注的形态。在100mbar空气中，当重复频率从0.1Hz增加到10Hz时，流注延迟时间的抖动减小。对压强为133mbar空气中采用双电压脉冲系统的研究发现，当脉冲到脉冲的间隔小于10ms时，第一个脉冲都会对第二个脉冲产生影响。换句话说，当放电频率低于100Hz时，由于电子、离子和亚稳态粒子的密度过低，因此不会对第二个脉冲的放电产生影响。

由于流注推进速度快、脉冲之间的重复性差等特性，对一些现象背后的物理机理很难掌握。从实验的角度来看，由于脉冲电源的局限性，并且缺乏可靠的诊断系统，因此对空气中流注的了解仍然有限。目前关于流注是否能够从不可重复模式发展为可重复模式仍然是未知的问题。另一方面，大气压等离子体射流作为流注放电的一种特殊放电形式，其等离子体弹体行为具有高重复性，即在相同的延迟时间后推进相同的距离。这样一个奇异的特性对于理解流注的物理机理是非常有用的。此外，由于等离子体射流的工作气体是惰性气体，如He和Ar，它们具有更低的击穿电压，所以在相对较低的电压下，搭建一个频率调节范围较大的脉冲电源的难度要小得多。下面，将重点讨论光电离和种子电子密度对大气压等离子体射流子弹可重复性的影响。(www.xing528.com)