Porovnávací studium vlivů parametrů výboje na vlastnosti plazmatu koplanárního bariérového výboje

Bc. Jan Čech, Ph.D.

Diplomová práce

Anotace:

Tato práce se věnuje studiu vlivu emisních vrstev vytvořených na povrchu 96% korundové keramiky,co by bariéry v koplanárním bariérovém výboji, na parametry výboje a plazmatu výboje hořícího v N2, Ar, resp. ve vzduchu. Jako emisní vrstvy byly použity BaO a TiO2 vrstvy, resp. dusíkovými ionty implantovaná korundová keramika. Měřením elektrických parametrů pomocí digitálního osciloskopu byla zjišťována zápalná a zhášecí napětí, resp. budící výkon a dielektrické ztráty. Pomocí optické emisní spektroskopie byly zkoumány závislosti rotačních teplot OH, resp. vibračních teplot N2 na budícím výkonu, emisní vrstvě a pracovním plynu. Výboj byl též snímán dig. fotoaparátem za účelem zjištění jeho struktury. Prokázal jsem vliv emisních vrstev na snižování zápalných/zhášecích napětí a možnost ovlivnění vibračních teplot použitou emisní vrstvou. Ukázalo se též, že emisní vrstvy mají zásadní vliv na geometrii výboje a zvyšují podíl difuzního plazmatu ku filamentnímu. Pro vrstvu TiO2 dochází k celkové změně geometrie výboje.

Abstract:

In this work the influence of emission layers created on the surface of 96% alumina ceramic barrier on the discharge and plasma parameters of coplanar barrier discharge was studied. As the emission layers the BaO and TiO2 layers as well as nitrogen ion implanted alumina were used and the discharge was performed in N2, Ar and ambient air. By the means of digital oscilloscope measurements the ignition/extinction voltages as well as the input power and dielectric losses were calculated. By the means of optical emission spectroscopy the power dependancies of rotational temperatures of OH and vibrational temperatures of N2 on the emission layer and working gas were determined. The discharge pictures were taken in order to determine the discharge structure. The influence of emission layers on the lowering of ignition/extinction voltages as well as their influence on the vibrational temperature was proved. The emission layers have also influence on the discharge structure, enhancing the difuse part of the discharge plasma. Using TiO2 the discharge geometry changed completely.

Klíčová slova

plazma, dielektrický bariérový výboj, koplanární bariérový výboj, povrchová emisní vrstva, zápalné napětí, vibrační teplota, plasma, dielectric barrier discharge, coplanar barrier discharge, emitting surface layer, ignition voltage, vibrational temperature

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 26. 5. 2006

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 8. 6. 2006
• Vedoucí: prof. RNDr. Mirko Černák, CSc.

Masarykova univerzita

Přírodovědecká fakulta

Magisterský studijní program / obor:
Fyzika / Fyzika