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《大连理工大学》 2006年
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均匀大气压介质阻挡放电特性及模式研究

王艳辉  
【摘要】:均匀大气压介质阻挡放电由于其显著的优点和巨大的工业应用前景,自1988年第一次被报道以来就一直倍受人们的关注。近年来对均匀大气压介质阻挡放电的实验和模拟研究已被广泛进行,人们对这种放电的性质也有了一定的了解和认识。但是在这样一个具有强烈非线性的空间扩展耗散型放电系统中,放电行为是非常复杂的,有许多方面仍然处于研究讨论之中。在本论文中,我们采用一维流体力学模型,分别对纯氦气、氦一氮混合气体及纯氮气中均匀大气压介质阻挡放电特性及放电模式进行了数值模拟研究,具体包括以下几个方面:(a)对纯氦气中均匀大气压放电的行为和性质进行了研究,其中包括氦气放电的基本特性、氦亚稳态在放电中的行为和作用、多脉冲放电的形成原因、条件和性质及均匀大气压介质阻挡放电的工作模式;(b)针对不同的放电模式,研究了微量杂质对氦气放电的电学性质及放电空间结构的影响;(c)研究了氮气均匀介质阻挡大气压放电的特点、主要机制及多脉冲放电行为等;(d)研究了氦气均匀介质阻挡大气压放电中的复杂非线性动力学行为:倍周期分岔和混沌。 模拟结果显示,对于纯氦气中的均匀大气压介质阻挡放电,在通常的条件下,表现为狭窄的单脉冲放电,放电的空间结构具有低气压辉光放电特点,即存在明显的阴极位降区、负辉区、法拉第暗区和等离子体正柱区。放电脉冲的幅度直接受外部参数的影响。氦亚稳态原子在放电中起重要作用。它们主要产生于放电阶段,且最大产生率出现在高场强的阴极区,并在整个放电空间内都保持相对高的密度。亚稳态之间的碰撞电离不仅为放电提供种子电子,而且也产生了高浓度的氦的分子离子He_2~+。亚稳态的时空行为随着放电条件而改变。放电空间亚稳态密度的下降,将导致带电粒子密度的减小,从而可以引起放电模式的改变。在放电间隙较小的情况下,在外加的电压的每半个周期内可以出现多个电流脉冲。多脉冲放电形成的主要原因是由于介质表面积累电荷增加而导致的空间电荷场的增强。多脉冲放电的发生通常需要较小的放电间隙,较低的驱动频率,或较高的电压幅度。其中小的放电间隙是形成多脉冲放电的必要条件。半个周期内放电脉冲的数目和幅度取决于驱动电压的幅度和频率。我们发现,在一定的条件下,对于氦气中的均匀大气压介质阻挡放电,无论是单脉冲放电还是多脉冲放电,都可以存在两种放电模式,即汤森和辉光模式,甚至在多脉冲放电的同一击穿序列中两种放电模式也可以并存。两种放电模式具有完全不同的电学性质和放电结构,在合适的参数下两种模式可以相互转换。 对氦—氮混合气体放电的研究发现,由于氮分子与氦亚稳态原子之间有效的潘宁电离过程,即使微量的氮杂质也可以对均匀大气压放电产生很大的影响。而且,在不同的
【学位授予单位】:大连理工大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:O461.1

【引证文献】
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1 李旭东;周伟;屠幼萍;张贵峰;王璁;;0.1~0.25MPa气压下二元混合气体SF_6-N_2和SF_6-CO_2的击穿特性[J];电网技术;2012年04期
2 邵先军;马跃;李娅西;张增辉;张冠军;;大气压短间隙Ar介质阻挡辉光放电的模拟分析[J];高电压技术;2010年08期
3 张禹涛;黄笃之;郭英;孙航宾;;纳秒脉冲冷等离子体制备铁碳混合纳米颗粒[J];惠州学院学报(自然科学版);2011年03期
4 郑殿春;杨仁旭;张仲麟;王文龙;;电极覆盖窄空气隙放电过程分析[J];哈尔滨理工大学学报;2012年03期
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1 霍纯青;刘福平;陈强;;大气压射频放电中N_2、O_2粒子间相互作用数值模拟[A];第七届全国表面工程学术会议暨第二届表面工程青年学术论坛论文集(二)[C];2008年
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1 吕晓桂;大体积均匀纳秒脉冲放电等离子体及制备碳纳米颗粒的研究[D];大连理工大学;2011年
2 尚万里;大气压射频辉光放电模式转换机制的流体力学模拟[D];大连理工大学;2009年
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1 王欢;脉冲调制射频大气压介质阻挡放电的数值模拟研究[D];大连理工大学;2011年
2 霍岩;大气压氩气介质阻挡放电的电学特性和发射光谱研究[D];大连理工大学;2011年
3 史恒超;OH自由基对甲醛脱除的影响及大气压均匀放电的研究[D];大连理工大学;2011年
4 涂恩来;大气压氦气多脉冲介质阻挡放电模式与演化过程研究[D];华南理工大学;2011年
5 张连星;大气压下短气隙放电过程分析[D];哈尔滨理工大学;2011年
6 聂东霞;大气压氮气中弥散型双向纳秒脉冲介质阻挡放电的光谱研究[D];大连理工大学;2011年
7 边心超;大气DBD等离子体的参数诊断及合成纳米DLC薄膜[D];北京印刷学院;2008年
8 石红;氩气大气压介质阻挡放电时间非线性行为研究[D];大连理工大学;2009年
9 彭许文;常压氮气均匀介质阻挡放电的电学特性和发射光谱研究[D];大连理工大学;2008年
10 林捷;常压介质阻挡辉光放电及其对有机材料的表面改性作用机理[D];东华大学;2010年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 方锦清;非线性系统中混沌的控制与同步及其应用前景(一)[J];物理学进展;1996年01期
2 王智勇,左铁钏;混沌及其对物理学与哲学思维的影响[J];自然辩证法研究;1997年08期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陈雪玲,陈剑勇,陈振湘,郭东辉;一种新的混沌方程及其超混沌网络模型[J];半导体光电;1999年03期
2 陈珂;梁亚红;竹涛;;粒状电介质形态对介质阻挡放电特性的影响[J];环境科学与管理;2008年08期
3 张春明;房宽峻;沈安京;张永烨;;少量氩气对等离子体处理涤纶喷墨印花的影响[J];北京服装学院学报(自然科学版);2008年04期
4 朱益民;孔祥鹏;张曼霞;孙培廷;;多针对板电晕放电中针尖半径对伏—安特性影响[J];北京理工大学学报;2005年S1期
5 胡又平;李格升;缪劲松;严立;范世东;高孝洪;;锥齿形电极介质阻挡放电特性的研究[J];北京理工大学学报;2008年11期
6 孙潇;张月婷;张花利;董晓娜;石磊;王世清;;等离子体在食品杀菌中的研究现状与展望[J];保鲜与加工;2010年06期
7 周平;一类直接耦合系统的混沌同步[J];重庆邮电学院学报;1998年02期
8 刘金刚,沈柯,周立伟;脉冲法控制混沌的研究[J];长春光学精密机械学院学报;1998年02期
9 吴莉莉;惠国华;潘敏;陈裕泉;张孝彬;;基于随机共振的纳米碳管气体传感器的研究[J];传感技术学报;2006年05期
10 高磊;唐飞;王晓浩;熊继军;;气流量对介质阻挡放电离子源电离效率的影响[J];传感器与微系统;2007年12期
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1 陈珂;梁亚红;;板状电介质对阻挡放电的影响分析[A];第十三届中国电除尘学术会议论文集[C];2009年
2 尚绍环;;统计过程控制在充气开关管生产中的应用[A];中国工程物理研究院第七届电子技术青年学术交流会论文集[C];2005年
3 焉德军;朱伟勇;;一类区间迭代映射的混沌控制[A];1999中国控制与决策学术年会论文集[C];1999年
4 张宇辉;齐国元;陈增强;;一个新的三维混沌系统的电路实现与同步[A];2006中国控制与决策学术年会论文集[C];2006年
5 胡满峰;徐振源;;含未知参数混沌系统的参数识别和自适应投影同步[A];2006中国控制与决策学术年会论文集[C];2006年
6 杜鹏;许明明;;不同填充物的紫外灯与环境温度的实验对比与分析[A];中国长三角照明科技论坛论文集[C];2004年
7 冯祥芬;朱绍龙;侯惠奇;;平面型氙准分子灯特性及其在降解水相枣红中的应用[A];中国长三角照明科技论坛论文集[C];2004年
8 赵海洋;刘克富;;脉冲放电等离子体污水处理可行性实验研究[A];上海市照明学会成立30周年庆典暨四直辖市照明科技论坛、长三角照明科技论坛、上海市照明学会2008年年会论文集[C];2008年
9 吴志伟;袁德成;;关于复杂系统研究的发展情况[A];第16届中国过程控制学术年会暨第4届全国故障诊断与安全性学术会议论文集[C];2005年
10 朱益民;孔祥鹏;张曼霞;孙培廷;;多针对板电晕放电中针尖半径对伏-安特性影响[A];中国物理学会静电专业委员会第十二届学术年会论文集[C];2005年
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1 罗启彬;基于混沌理论的遥测信息安全技术研究[D];中国工程物理研究院;2009年
2 王兴权;介质阻挡放电降解甲基紫废水及尾气中NO_x的光谱分析及机理研究[D];长春理工大学;2010年
3 黄丽萍;电晕放电与光催化协同净化室内空气研究[D];大连海事大学;2010年
4 张春明;常压等离子体处理涤纶织物的颜料喷墨印花性能研究[D];江南大学;2010年
5 依成武;新型横向极板电除尘器研究[D];江苏大学;2010年
6 陈琳;低温等离子体催化氧化甲烷合成甲醇的应用基础研究[D];浙江大学;2010年
7 徐飞;脉冲放电电凝并结合碱液吸收烟气多种污染物协同脱除研究[D];浙江大学;2009年
8 杨平;常压等离子体聚合共轭聚合物荧光纳米颗粒的研究[D];东华大学;2010年
9 殷毅;折叠型双脉冲—长脉冲调制器及其激光触发技术研究[D];国防科学技术大学;2010年
10 王春莹;聚酯低温等离子体表面改性及喷墨印花应用性能研究[D];江南大学;2011年
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1 王茜;空气电离生成气对黄瓜储藏品质影响的研究[D];华中农业大学;2010年
2 秦风;辉光放电触发赝火花开关特性研究[D];中国工程物理研究院;2010年
3 陈成;大气压等离子体在处理废气方面的应用与研究[D];长春理工大学;2010年
4 郭艳花;DBD等离子体导电特性研究[D];郑州大学;2010年
5 王天威;液体电极沿面放电等离子体灭活大肠杆菌的研究[D];大连理工大学;2010年
6 武启;常压射频容性放电氩等离子体中活性气体对放电特性的影响[D];大连理工大学;2010年
7 王友旭;介质阻挡放电用高频高压电源的研制[D];大连理工大学;2010年
8 那刚;线筒式脉冲电晕放电对混合VOCs降解的研究[D];大连理工大学;2010年
9 卢静;广义同步与相同步若干问题的研究[D];江南大学;2010年
10 余秋梅;介质阻挡放电降解染料废水的实验研究[D];南昌大学;2010年
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1 张连水;刘涛;;Ne气负脉冲电晕放电等离子体电子温度测量[J];北京理工大学学报;2005年S1期
2 陈惠敏;涤纶帘子线的等离子体改性[J];表面技术;2003年04期
3 桑红毅,张维佳,王天民;类金刚石膜的光学及场发射性能研究现状[J];材料导报;2002年07期
4 段波,赵兴中,李星国,张同俊,肖建中,胡镇华,崔昆;超微粉制备技术的现状与展望[J];材料工程;1994年06期
5 张现平,张志焜,崔作林;氢电弧等离子体法制备碳包铁纳米粒子[J];材料科学与工程学报;2004年04期
6 马在光,吴纯英,丘水生;混沌同步和混沌通信研究的新进展与新尝试[J];电波科学学报;2002年03期
7 吕博;王新新;罗海云;梁卓;;大气压氦气介质阻挡辉光放电的数值仿真计算[J];电工电能新技术;2008年03期
8 郝艳捧;阳林;王晓蕾;;大气压介质阻挡高频放电三种模式的Lissajous图形[J];电工技术学报;2009年06期
9 郝艳捧;王晓蕾;阳林;;基于Lissajous图形研究大气压氦气介质阻挡放电[J];电工技术学报;2009年07期
10 郝艳捧;王晓蕾;阳林;;大气压氦气介质阻挡多脉冲辉光放电的形成条件[J];电工技术学报;2009年09期
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1 邵涛;重复频率纳秒脉冲气体击穿研究[D];中国科学院研究生院(电工研究所);2006年
2 张远涛;大气压介质阻挡放电时空演化行为理论研究[D];大连理工大学;2006年
3 齐冰;大气压均匀介质阻挡放电以及多针电晕增强放电机理研究[D];大连理工大学;2007年
4 张禹涛;改善常压空气等离子体均匀性和稳定性的研究[D];大连理工大学;2007年
5 任春生;常压空气辉光放电的形成和介质阻挡放电聚合物表面处理研究[D];大连理工大学;2008年
6 陆宇航;基于光纤电流传感器的局部放电检测方法研究[D];天津大学;2008年
7 尚万里;大气压射频辉光放电模式转换机制的流体力学模拟[D];大连理工大学;2009年
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1 张连星;大气压下短气隙放电过程分析[D];哈尔滨理工大学;2011年
2 唐书凯;高压脉冲电晕放电N_2、N_2+O_2等离子体的分子束质谱诊断研究[D];大连理工大学;2000年
3 黄俊卿;直流辉光放电正柱区及阴极鞘层区的模拟研究[D];大连理工大学;2001年
4 肖重发;大气压下介质阻挡放电的发射光谱诊断[D];大连理工大学;2003年
5 韩英杰;纳秒脉冲信号的测量与波形重建[D];中国科学院研究生院(电工研究所);2004年
6 胡庆;低温等离子体放电过程的数值模拟[D];电子科技大学;2007年
7 王懿翎;射频电容耦合等离子体的流体动力学/Monte-Carlo混合模型数值模拟[D];大连理工大学;2007年
8 赵永莉;变气压直流辉光放电的数值模拟[D];大连理工大学;2008年
9 罗旖旎;局部放电非线性动力学特征研究[D];长沙理工大学;2008年
10 尚建平;大气压沿面介质阻挡放电的发射光谱诊断[D];大连理工大学;2010年
【二级引证文献】
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1 孙岩洲;崔志永;卫林林;;同轴线管介质阻挡放电的数值模拟[J];河南理工大学学报(自然科学版);2012年02期
2 刘福平;房同珍;陈强;王安玲;;气体放电中等离子体流体模型的级数解[J];中国科学:物理学 力学 天文学;2011年10期
3 郑殿春;杨仁旭;张仲麟;王文龙;;电极覆盖窄空气隙放电过程分析[J];哈尔滨理工大学学报;2012年03期
4 张增辉;邵先军;张冠军;李娅西;彭兆裕;;大气压氩气介质阻挡辉光放电的一维仿真研究[J];物理学报;2012年04期
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1 王欢;脉冲调制射频大气压介质阻挡放电的数值模拟研究[D];大连理工大学;2011年
2 刘小虎;大气压等离子体射流及其灭菌研究[D];东华大学;2012年
3 李赛;常压脉冲射频等离子体放电对高强高模聚乙烯纤维的表面改性[D];东华大学;2012年
4 刘新坤;等离子体增强原子层沉积技术研究[D];东华大学;2012年
5 史丹丹;低温等离子体线状射流的研究[D];东华大学;2012年
6 桑超峰;短脉冲放电等离子体PIC-MCC模拟研究[D];大连理工大学;2010年
7 于清旋;大气压针—板DBD发射光谱的斯塔克展宽特性[D];大连海事大学;2012年
8 蒋魁强;DBD解离碘甲烷制备碘原子放电特性研究[D];大连理工大学;2012年
9 张瀚文;柔性基材的射频等离子体表面改性[D];东华大学;2012年
【二级参考文献】
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1 方锦清;混沌控制及其应用前景[J];科技导报;1994年05期
2 郝柏林;关于理论物理与理论生命科学的一些思考[J];科技导报;1996年04期
3 方锦清;超混沌、混沌的控制与同步[J];科技导报;1996年04期
4 张永安,张所地;混沌理论及其对战略研究的影响[J];科技导报;1996年11期
5 苗东升;把复杂性当作复杂性来处理──复杂性科学的方法论[J];科学技术与辩证法;1996年01期
6 曾国屏;非线性科学哲学研究的发展、现状和几个问题[J];科学技术与辩证法;1996年03期
7 方锦清;非线性系统中混沌控制方法、同步原理及其应用前景(二)[J];物理学进展;1996年02期
8 刘曾荣;非线性科学浅论[J];自然杂志;1996年04期
【相似文献】
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1 谢朋;郝海燕;;电压幅值对均匀介质阻挡多脉冲大气压辉光放电的影响[J];鲁东大学学报(自然科学版);2009年03期
2 高雁飞;何锋;龙彧;;气体放电紫外辐射特性的数值模拟[J];光学技术;2009年04期
3 朱爱国;许雪艳;朱仁义;程民治;;介质阻挡放电产生等离子体简介[J];巢湖学院学报;2008年06期
4 李钢;李轶明;聂超群;李汉明;张翼;徐月亭;朱俊强;;介质阻挡放电等离子体对圆柱绕流尾迹区流场影响实验研究[J];科技导报;2008年02期
5 马柳;时家明;袁忠才;张玮;;圆柱形介质阻挡放电等离子体光谱诊断[J];光散射学报;2008年03期
6 张远涛,王德真,王艳辉;大气压介质阻挡丝状放电时空演化数值模拟[J];物理学报;2005年10期
7 张文静;张梅;;常压DBD二维流体模型的FCT方法数值模拟[J];计算物理;2008年01期
8 李应红;梁华;吴云;王健;武卫;;等离子体气动激励建模仿真综述[J];空军工程大学学报(自然科学版);2008年05期
9 毛枚良;邓小刚;向大平;陈坚强;;辉光放电等离子体对边界层流动控制的机理研究[J];空气动力学学报;2006年03期
10 尹鑫桃;吕业刚;;激光与等离子体相互作用中的孤立波简化模型研究[J];湖南科技学院学报;2009年08期
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1 李战国;胡真;孙小亮;李颖;;介质阻挡放电等离子体洗消芥子气染毒空气研究[A];中国化学会第二十五届学术年会论文摘要集(下册)[C];2006年
2 王保伟;许根慧;;等离子体转化天然气和水制甲醇[A];第九届全国化学工艺学术年会论文集[C];2005年
3 关绣娟;黄海保;叶代启;;介质阻挡放电催化降解甲苯中O_3的作用研究[A];第五届全国环境催化与环境材料学术会议论文集[C];2007年
4 高亮;黄建军;齐冰;汝丽丽;;大气压沿面介质阻挡放电的实验研究及诊断[A];第十四届全国等离子体科学技术会议暨第五届中国电推进技术学术研讨会会议摘要集[C];2009年
5 牛金海;于乃森;冯志庆;刘东平;;在玻璃基底上沉积大面积功能性薄膜[A];第十四届全国等离子体科学技术会议暨第五届中国电推进技术学术研讨会会议摘要集[C];2009年
6 成贝贝;张九林;陈砺;;液下辉光放电等离子体行为的实验研究[A];第九届全国化学工艺学术年会论文集[C];2005年
7 茅卫红;张慧云;陈宏;;低压直流辉光等离子体的放电特性[A];第六届全国高等学校物理实验教学研讨会论文集(下册)[C];2010年
8 李成辉;江雪;胡静;侯贤灯;;纳米TiO_2增强介质阻挡放电胺类发射光谱信号[A];中国化学会第28届学术年会第9分会场摘要集[C];2012年
9 徐翔;王友年;;三频容性耦合等离子体反应器的数值模拟[A];第十四届全国等离子体科学技术会议暨第五届中国电推进技术学术研讨会会议摘要集[C];2009年
10 丁宁;杨震华;宁成;;金属丝等离子体形成数值模拟的初步设想[A];中国工程物理研究院科技年报(2001)[C];2001年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 王明俊 记者 张琦 首席记者 王唯先;等离子体种子:推广进入“全高铁”时代[N];牡丹江日报;2011年
2 顾琅 中国科学院力学研究所研究人员;等离子体与人类何干?[N];大众科技报;2011年
3 通讯员 朱江 冯明农;风能项目组研讨数值模拟产品共享[N];中国气象报;2010年
4 记者 操秀英;“人造太阳”进展顺利 等离子体研究将有较大进展[N];科技日报;2010年
5 张晋凤;LG电子力推等离子体空调[N];科技日报;2000年
6 李建伟;等离子体消毒前景看好[N];健康报;2003年
7 周有恒;等离子体[N];中国化工报;2001年
8 辛 力 ;细胞从等离子体中诞生[N];大众科技报;2003年
9 周志丹 吴忠民 首席记者 王川;我市建立等离子体种子处理服务体系[N];牡丹江日报;2010年
10 记者 刘裕国;等离子体彩电投入生产[N];人民日报;2000年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王艳辉;均匀大气压介质阻挡放电特性及模式研究[D];大连理工大学;2006年
2 陈黎明;电弧加热发动机的设计与研究[D];清华大学;2002年
3 傅磊;氢等离子体制备纳米硬质合金粉末的研究[D];清华大学;1997年
4 陈琳;低温等离子体催化氧化甲烷合成甲醇的应用基础研究[D];浙江大学;2010年
5 吕改敏;正负电子等离子体静电波的精解研究[D];大连理工大学;2010年
6 闫旭;大气压低温等离子体抑制HepG2细胞增殖的机制研究[D];华中科技大学;2011年
7 尚万里;大气压射频辉光放电模式转换机制的流体力学模拟[D];大连理工大学;2009年
8 郭孝城;行星际激波与地球磁层作用的全球MHD数值模拟[D];中国科学技术大学;2006年
9 李毅人;弱碰撞等离子体中金属栅网附近稳态鞘和预鞘的实验诊断与数值模拟[D];中国科学技术大学;2011年
10 邹秀;低温等离子体磁鞘特性的研究[D];大连理工大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 辛华强;等离子脉冲电源的研制[D];武汉理工大学;2007年
2 刘富成;介质阻挡放电中螺旋波的形成与演化[D];河北大学;2006年
3 王战;大气压下空气中气流对介质阻挡放电的影响[D];大连理工大学;2008年
4 张红艳;同轴电极介质阻挡大气压辉光放电数值模拟[D];大连理工大学;2006年
5 罗志娟;新型介质阻挡放电特性的研究[D];武汉理工大学;2009年
6 胡剑飞;介质阻挡放电臭氧合成主要特性的实验研究[D];东南大学;2006年
7 哈远欣;介质阻挡放电电源和放电特性及其应用的研究[D];武汉理工大学;2007年
8 王莹;低压孔板电极介质阻挡放电特性及匹配电源的研究[D];大连理工大学;2009年
9 陈艳梅;介质阻挡放电合成臭氧的研究[D];东南大学;2005年
10 陈祝爽;非对称介质阻挡电极结构中均匀大气压放电数值模拟[D];大连理工大学;2007年
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