O2的等離子體

1、等離子體和氣體有很多相像之處，比如：沒有確定外形和體積，具有流淌性，但等離子也有很多獨(dú)特的性質(zhì)：(1)帶電的粒子相互之間沒有凈庫(kù)倫力的牽引； (2)導(dǎo)電性能優(yōu)，可利用這一特性進(jìn)行磁場(chǎng)發(fā)電；(3) 粒子之間不存在磁力相吸； (4) 在電離氣體過程中產(chǎn)生熱效應(yīng)。且相比于一般氣體，等離子體組成的粒子間相互作用也大很多，是具有高位能動(dòng)能的氣體團(tuán)。等離子體包含三種不一樣的組成微粒：沒有發(fā)生電離的原子、活性很強(qiáng)的自由電子、帶正電的離子。高溫等離子體:前者電離程度比較高，電離產(chǎn)生的電子和離子溫度也較高，被定義為“高溫等離子體”。高溫等離子體幾乎能全部電離，各粒子間的溫度相同，整體呈現(xiàn)出熱力學(xué)平衡的狀態(tài)，溫度

2、能達(dá)到5000以上,主要用來爭(zhēng)辯受控?zé)岷朔磻?yīng)；低溫等離子體（也稱非熱等離子體）:而后者的電離程度較輕，在放電過程中雖然溫度很高，但離子溫度遠(yuǎn)遠(yuǎn)比電子溫度低，總體形態(tài)呈現(xiàn)出低溫狀態(tài)，后者非平衡等離子體，其與現(xiàn)代工業(yè)的生產(chǎn)關(guān)系也很親密，如提煉冶金技術(shù)，材料表面的處理所以稱之為“低溫等離子體”。低溫等離子體電離出的粒子間溫度不全相同，電子溫度也大大高于離子溫度，整個(gè)體系呈現(xiàn)出于熱力學(xué)非平衡狀態(tài)。我們爭(zhēng)辯接觸的氣體放電所產(chǎn)生的等離子體都?xì)w類于技術(shù)，生產(chǎn)臭氧技術(shù)等均接受了等離子體技術(shù)，而該項(xiàng)技術(shù)近幾十年在污染物處理方面表現(xiàn)出來的卓越成果與巨大前景更引起了廣高校者的關(guān)注，不僅運(yùn)作效率高，而且節(jié)能環(huán)保。低溫

3、等離子放電方法：電暈放電；火花放電；微波放電；輝光放電、介質(zhì)阻擋放電：絕緣介質(zhì)插入放電空間的一種氣體放電介質(zhì)可以掩蓋在電極上或放置于放電的空間之中。有多種電極結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方式，既可以在放電電極間布滿特定的工作氣體，用絕緣介質(zhì)將一個(gè)或全部電極掩蓋，也可以直接將介質(zhì)放置于放電空間，也有接受填充顆粒狀介質(zhì)的方式，向電極施于足夠大的溝通電壓，兩電極間的氣體快速被擊穿并電離出大量電子，介質(zhì)阻擋放電過程便由此開頭。介質(zhì)阻擋放電具有如下特點(diǎn)：（1）可以發(fā)生的氣壓范圍很寬，可以在較大的區(qū)域內(nèi)隨機(jī)形成等離子體區(qū)，所以允許有較大的氣體流量；（2） 放電形態(tài)分布于放電空間內(nèi)，穩(wěn)定，無聲，不會(huì)局域于某個(gè)放電通道上，形成

4、類似于輝光的狀態(tài)，發(fā)出藍(lán)色的光焰；（3） 介質(zhì)阻擋放電由大量呈現(xiàn)細(xì)絲狀的快脈沖放電構(gòu)成，放電過程能夠通過轉(zhuǎn)變外界條件和電源特性來把握，如反應(yīng)時(shí)外界壓強(qiáng)、電源壓強(qiáng)、外界溫度、介質(zhì)性能、介質(zhì)安放方式，簡(jiǎn)潔易行；（4） 介質(zhì)的存在阻斷了擊穿通道的形成，不會(huì)形成火花或者電??；（5）適用于化學(xué)反應(yīng)，系統(tǒng)反應(yīng)的氣體從供應(yīng)的外部電壓中得到能量，由最初的絕緣狀態(tài)到漸漸放電至最終被擊穿，氣體的化學(xué)分子被破壞，化學(xué)鍵裂開，能電離產(chǎn)生很多活躍的自由基，這些自由基又會(huì)很快與其它的分子、原子或其它自由基反應(yīng)生成穩(wěn)定的分子或原子，整個(gè)過程中涉及到很多種化學(xué)反應(yīng)。 化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)爭(zhēng)辯化學(xué)反應(yīng)過程的反應(yīng)速率和反應(yīng)機(jī)理的物理化

5、學(xué)分支學(xué)科，揭示化學(xué)反應(yīng)機(jī)理，并爭(zhēng)辯物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和反應(yīng)力量之間的關(guān)系，最終目的是為了把握化學(xué)反應(yīng)過程，以滿足生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)的要求。 在化學(xué)動(dòng)力學(xué)的理論基礎(chǔ)上編制數(shù)值模擬程序進(jìn)行求解是爭(zhēng)辯中經(jīng)常接受的有效手段，通過化學(xué)動(dòng)力學(xué)模型可以得到與試驗(yàn)相符的結(jié)果，對(duì)探究處理機(jī)理和猜測(cè)處理效果格外有用。 介質(zhì)阻擋放電的主要特征參數(shù):氣壓強(qiáng)度（P） 105Pa 電場(chǎng)強(qiáng)度（E） 0.1100Kv/cm 電場(chǎng)強(qiáng)度（E/n） 100200Td 微放電壽命（t） 110ns 微放電電流通道半徑（r） 0.10.2mm 每個(gè)微放電中輸運(yùn)的電荷量（q） 110-9C 電流密度（j） 1001000A/cm2 電子密度（ne

6、） 10141015cm3 電子平均能量（Te） 110ev 能量密度（J） 10-410-2J/cm3電離度（） 10-4 四周氣體溫度（Tg） 300K 該反應(yīng)很簡(jiǎn)單，這就需要我們正確擇選合理的化學(xué)反應(yīng)式，建立牢靠的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型在放電的條件下共生成4總活性物質(zhì)1. O32. O（3P）3. O2(1g)4. O2(1g)條件：電磁頻率能量密度RF 6.1-30.5W/cm3 neutral temperature （中性溫度？原子溫度？）100± 40 °C 氧氦總壓 600Torr原本的 1 Torr 是指“將幼細(xì)直管內(nèi)的水銀頂高一毫米之壓力”，而正常之大氣壓力可以

7、將水銀上升 760 mm ，故此將1Torr定為大氣壓力的 1/760 倍。 氧分壓 (0.5 to 5.0)*1017 cm-3產(chǎn)生的物質(zhì)： (0.2 to 1.0)*1016 cm-3 O(3P) +O2(1g) 0.5ms(O+O3=2O2) 30ms (0.2 to 2.0)*1015 cm-3 O2(1g+) 0.1ms (0.1 to 4.0) *1015 cm-3 O3.檢測(cè)方法：O的濃度與polyimide的蝕刻率有關(guān) O3紫外線吸取光譜測(cè)其濃度5. O2(1g) O2(1g) O(3P)用放射光譜來測(cè)其濃度變化相對(duì)于不同的進(jìn)口氧分壓，流淌距離55mm,是一個(gè)穩(wěn)定的數(shù)值。都有很

8、快的增加。到達(dá)一個(gè)新的穩(wěn)態(tài)。得知：臭氧的生成與該反應(yīng)有關(guān)。6.0托，120度 24.4W/cm3 時(shí)間與各活性組分間關(guān)系 10后 1.3*1017cm-3穩(wěn)態(tài)O2 6.0*1015cm-3 O 等價(jià)于2%O2 5.0*1015cm-3 O2() 等價(jià)于3.5%O2 1.0*1015cm-3 O2() 2.5*1015cm-3 O3放電后 O+O2=O3 （5*1015cm-3）3ms后 O（1.0*1015cm-3） 大量活性物質(zhì)很快衰退O µ PRF1.9, O2 (1¢g) µ PRF0.8, O2 (1ªg+) µ PRF1.5, O3 µPRF-0.2.O µ PO20.6, O2(1¢g) µ PO20.5, O2 (1ªg+) µ PO2-0.2, O3 µ PO21.5.反應(yīng)動(dòng)力學(xué)分析7式子需要考慮：R1，R2，R3（消耗氧原子并占用大部分臭氧） R8（亞穩(wěn)態(tài)O+O3=基態(tài)O2） R11 R13 R14O的濃度與polyimide的蝕刻率有關(guān):O是主要的活性物質(zhì)。數(shù)值模擬方