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摘要
为了深入了解大气压空气等离子体气态产物的变化的物理-化学机理,本文以沿面介质阻挡放电为研究对象,采用傅里叶红外光谱和紫外吸收光谱法原位测量了不同电压和频率下特征产物(一氧化氮(NO)和臭氧(O3))浓度的动态变化过程,并基于李萨如图和放电图像计算了等离子体的真实能量密度,通过拟合氮分子第二正带的发射光谱得到了气体温度.结果表明,在更高的电压和频率下,O3的吸光度更低而NO的吸光度更高,还会加速产物从包含O3的状态转化为无O3的状态,此时真实能量密度和气体温度也更高.通过分析真实能量密度和气体温度对特征产物的生成和猝灭化学反应的影响,揭示了产物变化的微观机理.分析表明,O3消失主要是由于O和O与O2的激发态粒子以及NO对O3的猝灭导致,其消失速度随着能量密度和气体温度的升高而加快.反观NO,气体温度的升高能显著提高其生成反应的速率,并抑制其解离速率,这有助于更快地生成大量NO,加速其对O3的猝灭进程,这也是O3消失越来越快的外因.
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