一种用于飞行器表面的辉光等离子体源辐射特性的初步实验研究

【摘要】： 本文在自行设计的用于飞行器表面的放电电极板上实现辉光放电，产生出一薄层的低温等离子体，利用放电所产生辉光等离子体的量与光谱辐射强度间存在的对应关系，通过光栅单色仪对沿面放电的辉光等离子体进行了光谱测量，获得了其光谱谱线。数据处理后的分析结果表明，等离子体光辐射强度与频率间存在线性关系；当电极间距d=0mm时，光辐射强度最大，在d=0mm两侧呈线性下降分布，两侧几乎对称。研究结果表明可以通过沿面辉光放电的辐射特性与加载功率、电极板间距之间的关系来描述辉光放电等离子体的特性，以及控制等离子体的产生量。 主要研究内容包括： 1．辉光等离子体源光强辐射的检测：对常压下的辉光等离子体源进行光学测量，利用一台WDL30型光电直读单色仪和滨松CR135型光电倍增管得出其辐射光谱谱图， 2．辉光等离子体源的性质分析：等离子体具有光辐射特性，利用APGD等离子体光辐射特性测试来对辉光等离子体源的性质进行分析。通过改变电参数和放电电极结构尺寸获得了等离子体辐射强度与各参数间的关系，提出定量控制沿面放电辉光等离子的方法。 3．辉光等离子体源辐射特性的测量方法分析：主要研究利用光电探测仪器测量得到光学信号如波长、光强等基本物理量后，比较在不同的电极间距、不同频率下，光谱辐射强度的变化趋势。 4．翼体表面等离子体源的辐射特性的实验研究：以大气压辉光放电的光辐射性质为研究基础，利用添加了辉光放电装置的模拟机翼，对翼体表面等离子体源的辐射特性进行实验研究。