電暈和輝光放電等離子體技術(shù)與應(yīng)用課件

8電暈和輝光放電等離子體技術(shù)與應(yīng)用8電暈和輝光放電等離子體技術(shù)與應(yīng)用18.1電暈和輝光放電等離子體機(jī)理分析8.1.1電暈放電電暈放電常采用非對稱電極（如針-板電極、針-針電極等），在電極曲率半徑小的地方電場強(qiáng)度特別高，容易形成電子發(fā)射和氣體電離，可在常壓條件下形成電暈。針電極平板電極進(jìn)氣口出氣口等離子體區(qū)催化劑8.1電暈和輝光放電等離子體機(jī)理分析8.1.1電暈放電210-1010-810-610-410-211001000電流I/AVBA輝光放電暗放電弧光放電湯森區(qū)BDFF′GHJCEIK本底電離飽和區(qū)電暈擊穿電壓正常輝光異常輝光Themal輝光到弧光的躍變V<1/I電壓/Ｖ氣體放電伏安特性曲線10-1010-810-610-410-211001000電3直流電暈交流電暈高頻電暈根據(jù)放電產(chǎn)生電暈的電源來源和頻率可分為正電暈負(fù)電暈電暈放電類型爆發(fā)式脈沖電暈流注電暈輝光電暈特里切爾電暈直流電暈交流電暈高頻電暈根據(jù)放電產(chǎn)生電暈的正電暈負(fù)電暈電暈放4正負(fù)電暈的形成機(jī)理負(fù)電暈的形成機(jī)理——場生雪崩放電理論：針狀陰極電暈發(fā)光區(qū)內(nèi)存在較強(qiáng)烈的電離與激發(fā)，電流密度大，在負(fù)電暈的外圍只存在單一的帶負(fù)電的粒子。正電暈的形成機(jī)理——流光理論：一旦產(chǎn)生正電暈放電，電暈層內(nèi)強(qiáng)電場中激發(fā)粒子的光輻射產(chǎn)生電子即光致電離，所形成的電子在電暈層中引起雪崩放電，產(chǎn)生大量激發(fā)和電離，最后電子被陽極收集，正離子經(jīng)過電暈層，進(jìn)入電暈外圍向陰極遷移。正負(fù)電暈的形成機(jī)理5根據(jù)能量提供方式，金屬中電子發(fā)射可分為以下幾種情況：高溫導(dǎo)致的熱電子發(fā)射；強(qiáng)電場導(dǎo)致的場致發(fā)射；光照導(dǎo)致的光致發(fā)射；電子撞擊產(chǎn)生的次級電子發(fā)射；金屬表面力學(xué)作用（摩擦、形變等）或化學(xué)反應(yīng)導(dǎo)致的自由電子發(fā)射根據(jù)能量提供方式，金屬中電子發(fā)射可分為以下幾種情況：610-1010-810-610-410-211001000電流I/AVBA輝光放電暗放電弧光放電湯森區(qū)BDFF′GHJCEIK本底電離飽和區(qū)電暈擊穿電壓正常輝光異常輝光Themal輝光到弧光的躍變V<1/I電壓/Ｖ氣體放電伏安特性曲線8.1.2輝光放電10-1010-810-610-410-211001000電7陽極陰極放電管雙探針螺母，旋開后可調(diào)節(jié)極距DH2005型直流輝光放電等離子體裝置：陽極陰極放電管雙探針螺母，旋開后可調(diào)節(jié)極距DH2005型直流8等離子體輝光放電的唯相結(jié)構(gòu)陽極輝區(qū)正柱區(qū)法拉第暗區(qū)陰極輝區(qū)阿斯頓暗區(qū)陽極暗區(qū)和負(fù)極輝光區(qū)在實驗中并沒有觀測到;電壓增大，正柱區(qū)長度減小正柱區(qū)一端是半球體，可能是未電離的氬氣流動對輝光放電的影響d=155mm,P=40Pa實驗中觀察到的各區(qū)分布圖等離子體輝光放電的唯相結(jié)構(gòu)陽極輝區(qū)正柱區(qū)法拉第陰極阿斯頓陽極9一些情況下的輝光圖片一些情況下的輝光圖片10對于外加磁場等離子體輝光現(xiàn)象的描述正柱區(qū)有周期性明暗變化不加磁場前對于外加磁場等離子體輝光現(xiàn)象的描述正柱區(qū)有周期性明暗變化不加118.2等離子體鞘層效應(yīng)8.2.1等離子體鞘層效應(yīng)（1）鞘層模型當(dāng)?shù)入x子體空間遇到固體（電極、反應(yīng)器壁、催化劑等）時，會在固體表面產(chǎn)生電荷積累，形成等離子體鞘層。當(dāng)?shù)入x子體電位高于固體電位時，在固體電位附近吸引正離子形成了離子包圍的電荷層，稱為離子鞘；反之，等離子體電位低于固體電位時，在固體電位附近吸引電子排斥離子，形成電子包圍的電荷層，稱為電子鞘。通常，等離子體鞘層與等離子體之間有一段準(zhǔn)中性等離子體過渡區(qū)。8.2等離子體鞘層效應(yīng)8.2.1等離子體鞘層效應(yīng)12表征固體表面等離子體鞘層特征的重要參數(shù)包括：鞘層的厚度XS、固體表面電位V0、鞘層電子密度ne、離子密度ni、電位梯度V(x)等------等離子體鞘層XSV0V0等離子體ni≈neV(x)≈0Ni(X)>ne(X)V(x)<0固體表征固體表面等離子體鞘層特征的重要參數(shù)包括：------等離13（2）鞘層厚度在冷等離子體中，Te》Ti，因此鞘層的有效厚度為表明固體鞘層厚度隨離子溫度上升而增加，隨等離子體內(nèi)離子密度增加而減小。（2）鞘層厚度在冷等離子體中，Te》Ti，因此鞘層的有效厚度14（3）固體表面電位上式表明，固體表面為負(fù)電位，電位絕對值隨電子溫度增加而上升，隨離子溫度增加而下降。在冷等離子體中，電子溫度與離子溫度的非平衡性，使得固體表面具有較大的負(fù)電位。（3）固體表面電位上式表明，固體表面為負(fù)電位，電位絕對值隨電15（4）鞘層效應(yīng)對催化劑功能的影響電暈等離子體中的催化劑表面將形成鞘層，具有負(fù)電位，假如在甲烷冷等離子體中，平均電子溫度為6.0eV，平均離子溫度為1/30eV時，催化劑表面的電位約為33eV。該電位會影響催化劑表面的特征（如金屬催化劑表面電子功函數(shù)），導(dǎo)致催化性能改變。（4）鞘層效應(yīng)對催化劑功能的影響電暈等離子體中的催化劑表面將168.3電暈和輝光放電等離子體技術(shù)在化工中的應(yīng)用——甲烷和二氧化碳制合成氣、甲烷偶聯(lián)制碳二烴8.3.1利用電暈放電冷等離子體技術(shù)，甲烷和二氧化碳制合成氣（1）CH4-CO2反應(yīng)體系的熱力學(xué)分析CH4+CO2——2CO+2H2CO2+H2——CO+H2O2CH4——C2H2+3H2C2H2——2C+H2CH4+4H2——CH4+2H2O2CO——C+CO2CH4——2C+2H28.3電暈和輝光放電等離子體技術(shù)在化工中的應(yīng)用——甲烷和17（2）甲烷和二氧化碳制合成氣實驗CO2CH4反應(yīng)器 四級質(zhì)譜儀多功能等離子體發(fā)生器氣相色譜儀1熱電偶1冷阱皂沫流量計1-質(zhì)量流量計及控制儀（2）甲烷和二氧化碳制合成氣實驗CO2CH4反四級質(zhì)譜儀多功18（3）電暈放電結(jié)果分析（1）電暈放電反應(yīng)的伏安特性A電暈放電電流大小由放電電壓決定，其值隨放電電壓的增加而上升B電暈放電類型不同，擊穿電壓不同。正電暈的擊穿電壓最大，負(fù)電暈次之，交流電暈的擊穿電壓值最小。C混合氣體的擊穿電壓與原料中CH4/CO2比值有關(guān)，除純氣體放電外，一般比值小的混合氣擊穿電壓較高，比值一定時，負(fù)電暈比正電暈較易發(fā)生擊穿。D反應(yīng)體系溫度升高，擊穿電壓稍有降低但變化不明顯。擊穿電壓主要與放電氣體的介質(zhì)性質(zhì)、等離子體的電場條件，如放電電壓、放電類型和電極形狀有關(guān)。（3）電暈放電結(jié)果分析（1）電暈放電反應(yīng)的伏安特性19（2）能量密度對反應(yīng)的影響A隨反應(yīng)體系能量密度的增強(qiáng)，CH4和CO2的轉(zhuǎn)化增大，但在高能量密度處增加速度放緩B電暈放電類型不同反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率不同。正電暈的始終高于負(fù)電暈，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化在能量密度較低時，正電暈>交流電暈>負(fù)電暈，能量密度較高時，正電暈>負(fù)電暈>交流電暈。C能量密度低時CH4轉(zhuǎn)化率高于CO2轉(zhuǎn)化率，由于CO2過量導(dǎo)致CH4的轉(zhuǎn)化率較高，這一特點與平衡熱力學(xué)分析結(jié)果一致，但能量密度增加到一定程度后，CO2轉(zhuǎn)化率將高于CH4轉(zhuǎn)化率。D反應(yīng)產(chǎn)物的H2/CO值隨能量密度的增加先下降，然后上升E隨能量密度增加，反應(yīng)體系易于產(chǎn)生C2H2、積炭等物質(zhì)。（2）能量密度對反應(yīng)的影響20（3）原料配比對反應(yīng)的影響當(dāng)能量密度一定時，隨原料中CH4的增加，CH4和CO2的轉(zhuǎn)化率同時提高。其中CO2的轉(zhuǎn)化率隨CH4/CO2比值變化較大，在高比值時，CO2的轉(zhuǎn)化率超過CH4的轉(zhuǎn)化率。（4）能量效率分析各種電暈放電反應(yīng)的能量效率接近，均隨體系能量密度的增加而下降。（3）原料配比對反應(yīng)的影響218.3.2非對稱電極電暈放電場的能量分布通常計算電場能量分布的方法有：有限元法、模擬電荷法、矩量法。模擬電荷法結(jié)果:

在等離子體區(qū)軸中心，越接近上電極尖端，電位越高，相應(yīng)的電場強(qiáng)度越大。8.3.2非對稱電極電暈放電場的能量分布通常計算電場能量22（1）常壓輝光放電旋轉(zhuǎn)電場等離子體甲烷常壓偶聯(lián)制碳二烴8.3.3常壓輝光放電甲烷偶聯(lián)制碳二烴電極連桿進(jìn)氣口出氣口多尖端金屬旋轉(zhuǎn)電極筒形電極（1）常壓輝光放電旋轉(zhuǎn)電場等離子體甲烷常壓偶聯(lián)制碳二烴8.323輝光放電實驗流程H2CH4反應(yīng)器 交流高壓發(fā)生器高壓探頭11色譜儀1-質(zhì)量流量計2-壓力表22r=1KΩmV數(shù)字示波器輝光放電實驗流程H2CH4反交流高壓高壓探頭11色1-質(zhì)量流24（2）旋轉(zhuǎn)電場常壓CH4+H2放電特性（1）電壓波形和電場放電的伏安特性A電壓波形：隨電源輸入功率由小到大而出峰數(shù)逐漸增多，表面輸入能量增大時放電次數(shù)增多，而且隨電源輸入功率的提高，電場輸入功率增大，說明由于輸入能量的增加可以增大氣體的電離度，從而使放電電流增加。B隨電源輸入功率的提高，電壓從上升經(jīng)過最高點后下降，這意味著輝光放電開始由異常輝光向弧光放電轉(zhuǎn)化。（2）旋轉(zhuǎn)電場常壓CH4+H2放電特性（1）電壓波形和電場放25（2）電源輸入功率的影響A在同樣的電極、流率、空時下電源輸入功率逐漸增大，電場輸入功率隨之增大，甲烷的轉(zhuǎn)化率和碳二烴的收率也隨之增大，但碳二烴的選擇性降低，此結(jié)果從另一個角度證明了在大流量操作時仍需控制適宜的電源輸入功率。（2）電源輸入功率的影響268.3.4等離子體甲烷常壓偶聯(lián)反應(yīng)的光譜分析等離子體發(fā)光譜線：從可見光到紫外線，甚至X射線，都是由于等離子體中存在大量各種形式的激發(fā)態(tài)粒子的運(yùn)動引起的。低溫等離子體的輻射主要由退激發(fā)輻射、復(fù)合輻射和軔致輻射構(gòu)成。等離子體輻射的光譜既有連續(xù)光譜，也有線光譜。8.3.4等離子體甲烷常壓偶聯(lián)反應(yīng)的光譜分析等離子體發(fā)光27（1）等離子體甲烷常壓偶聯(lián)光譜診斷H2CH4反應(yīng)器 交流高壓發(fā)生器11色譜儀1-質(zhì)量流量計2-壓力表22（1）等離子體甲烷常壓偶聯(lián)光譜診斷H2CH4反交流高壓11色28（2）光譜診斷常壓輝光放電特征參數(shù)（1）譜線強(qiáng)度診斷電子溫度兩條譜線強(qiáng)度之比為A譜線的躍遷概率g能級的統(tǒng)計權(quán)重自發(fā)躍遷輻射的頻率（2）光譜診斷常壓輝光放電特征參數(shù)（1）譜線強(qiáng)度診斷電子溫度29（2）譜線寬度診斷電子濃度當(dāng)電子濃度在（1020m-3，1024m-3）利用譜線的斯塔克展寬決定等離子體的帶電粒子濃度，此時只需測量相對譜線線形和線寬；當(dāng)電子濃度在大于1024m-3時，使用標(biāo)準(zhǔn)的分光計和單色儀就可以。（2）譜線寬度診斷電子濃度301、字體安裝與設(shè)置如果您對PPT模板中的字體風(fēng)格不滿意，可進(jìn)行批量替換，一次性更改各頁面字體。在“開始”選項卡中，點擊“替換”按鈕右側(cè)箭頭，選擇“替換字體”。（如下圖）在圖“替換”下拉列表中選擇要更改字體。（如下圖）在“替換為”下拉列表中選擇替換字體。點擊“替換”按鈕，完成。312、替換模板中的圖片模板中的圖片展示頁面，您可以根據(jù)需要替換這些圖片，下面介紹兩種替換方法。方法一：更改圖片選中模版中的圖片（有些圖片與其他對象進(jìn)行了組合，選擇時一定要選中圖片本身，而不是組合）。單擊鼠標(biāo)右鍵，選擇“更改圖片”，選擇要替換的圖片。（如下圖）注意：為防止替換圖片發(fā)生變形，請使用與原圖長寬比例相同的圖片。311、字體安裝與設(shè)置如果您對PPT模板中的字體風(fēng)格不滿意，可進(jìn)31贈送精美圖標(biāo)贈送精美圖標(biāo)328電暈和輝光放電等離子體技術(shù)與應(yīng)用8電暈和輝光放電等離子體技術(shù)與應(yīng)用338.1電暈和輝光放電等離子體機(jī)理分析8.1.1電暈放電電暈放電常采用非對稱電極（如針-板電極、針-針電極等），在電極曲率半徑小的地方電場強(qiáng)度特別高，容易形成電子發(fā)射和氣體電離，可在常壓條件下形成電暈。針電極平板電極進(jìn)氣口出氣口等離子體區(qū)催化劑8.1電暈和輝光放電等離子體機(jī)理分析8.1.1電暈放電3410-1010-810-610-410-211001000電流I/AVBA輝光放電暗放電弧光放電湯森區(qū)BDFF′GHJCEIK本底電離飽和區(qū)電暈擊穿電壓正常輝光異常輝光Themal輝光到弧光的躍變V<1/I電壓/Ｖ氣體放電伏安特性曲線10-1010-810-610-410-211001000電35直流電暈交流電暈高頻電暈根據(jù)放電產(chǎn)生電暈的電源來源和頻率可分為正電暈負(fù)電暈電暈放電類型爆發(fā)式脈沖電暈流注電暈輝光電暈特里切爾電暈直流電暈交流電暈高頻電暈根據(jù)放電產(chǎn)生電暈的正電暈負(fù)電暈電暈放36正負(fù)電暈的形成機(jī)理負(fù)電暈的形成機(jī)理——場生雪崩放電理論：針狀陰極電暈發(fā)光區(qū)內(nèi)存在較強(qiáng)烈的電離與激發(fā)，電流密度大，在負(fù)電暈的外圍只存在單一的帶負(fù)電的粒子。正電暈的形成機(jī)理——流光理論：一旦產(chǎn)生正電暈放電，電暈層內(nèi)強(qiáng)電場中激發(fā)粒子的光輻射產(chǎn)生電子即光致電離，所形成的電子在電暈層中引起雪崩放電，產(chǎn)生大量激發(fā)和電離，最后電子被陽極收集，正離子經(jīng)過電暈層，進(jìn)入電暈外圍向陰極遷移。正負(fù)電暈的形成機(jī)理37根據(jù)能量提供方式，金屬中電子發(fā)射可分為以下幾種情況：高溫導(dǎo)致的熱電子發(fā)射；強(qiáng)電場導(dǎo)致的場致發(fā)射；光照導(dǎo)致的光致發(fā)射；電子撞擊產(chǎn)生的次級電子發(fā)射；金屬表面力學(xué)作用（摩擦、形變等）或化學(xué)反應(yīng)導(dǎo)致的自由電子發(fā)射根據(jù)能量提供方式，金屬中電子發(fā)射可分為以下幾種情況：3810-1010-810-610-410-211001000電流I/AVBA輝光放電暗放電弧光放電湯森區(qū)BDFF′GHJCEIK本底電離飽和區(qū)電暈擊穿電壓正常輝光異常輝光Themal輝光到弧光的躍變V<1/I電壓/Ｖ氣體放電伏安特性曲線8.1.2輝光放電10-1010-810-610-410-211001000電39陽極陰極放電管雙探針螺母，旋開后可調(diào)節(jié)極距DH2005型直流輝光放電等離子體裝置：陽極陰極放電管雙探針螺母，旋開后可調(diào)節(jié)極距DH2005型直流40等離子體輝光放電的唯相結(jié)構(gòu)陽極輝區(qū)正柱區(qū)法拉第暗區(qū)陰極輝區(qū)阿斯頓暗區(qū)陽極暗區(qū)和負(fù)極輝光區(qū)在實驗中并沒有觀測到;電壓增大，正柱區(qū)長度減小正柱區(qū)一端是半球體，可能是未電離的氬氣流動對輝光放電的影響d=155mm,P=40Pa實驗中觀察到的各區(qū)分布圖等離子體輝光放電的唯相結(jié)構(gòu)陽極輝區(qū)正柱區(qū)法拉第陰極阿斯頓陽極41一些情況下的輝光圖片一些情況下的輝光圖片42對于外加磁場等離子體輝光現(xiàn)象的描述正柱區(qū)有周期性明暗變化不加磁場前對于外加磁場等離子體輝光現(xiàn)象的描述正柱區(qū)有周期性明暗變化不加438.2等離子體鞘層效應(yīng)8.2.1等離子體鞘層效應(yīng)（1）鞘層模型當(dāng)?shù)入x子體空間遇到固體（電極、反應(yīng)器壁、催化劑等）時，會在固體表面產(chǎn)生電荷積累，形成等離子體鞘層。當(dāng)?shù)入x子體電位高于固體電位時，在固體電位附近吸引正離子形成了離子包圍的電荷層，稱為離子鞘；反之，等離子體電位低于固體電位時，在固體電位附近吸引電子排斥離子，形成電子包圍的電荷層，稱為電子鞘。通常，等離子體鞘層與等離子體之間有一段準(zhǔn)中性等離子體過渡區(qū)。8.2等離子體鞘層效應(yīng)8.2.1等離子體鞘層效應(yīng)44表征固體表面等離子體鞘層特征的重要參數(shù)包括：鞘層的厚度XS、固體表面電位V0、鞘層電子密度ne、離子密度ni、電位梯度V(x)等------等離子體鞘層XSV0V0等離子體ni≈neV(x)≈0Ni(X)>ne(X)V(x)<0固體表征固體表面等離子體鞘層特征的重要參數(shù)包括：------等離45（2）鞘層厚度在冷等離子體中，Te》Ti，因此鞘層的有效厚度為表明固體鞘層厚度隨離子溫度上升而增加，隨等離子體內(nèi)離子密度增加而減小。（2）鞘層厚度在冷等離子體中，Te》Ti，因此鞘層的有效厚度46（3）固體表面電位上式表明，固體表面為負(fù)電位，電位絕對值隨電子溫度增加而上升，隨離子溫度增加而下降。在冷等離子體中，電子溫度與離子溫度的非平衡性，使得固體表面具有較大的負(fù)電位。（3）固體表面電位上式表明，固體表面為負(fù)電位，電位絕對值隨電47（4）鞘層效應(yīng)對催化劑功能的影響電暈等離子體中的催化劑表面將形成鞘層，具有負(fù)電位，假如在甲烷冷等離子體中，平均電子溫度為6.0eV，平均離子溫度為1/30eV時，催化劑表面的電位約為33eV。該電位會影響催化劑表面的特征（如金屬催化劑表面電子功函數(shù)），導(dǎo)致催化性能改變。（4）鞘層效應(yīng)對催化劑功能的影響電暈等離子體中的催化劑表面將488.3電暈和輝光放電等離子體技術(shù)在化工中的應(yīng)用——甲烷和二氧化碳制合成氣、甲烷偶聯(lián)制碳二烴8.3.1利用電暈放電冷等離子體技術(shù)，甲烷和二氧化碳制合成氣（1）CH4-CO2反應(yīng)體系的熱力學(xué)分析CH4+CO2——2CO+2H2CO2+H2——CO+H2O2CH4——C2H2+3H2C2H2——2C+H2CH4+4H2——CH4+2H2O2CO——C+CO2CH4——2C+2H28.3電暈和輝光放電等離子體技術(shù)在化工中的應(yīng)用——甲烷和49（2）甲烷和二氧化碳制合成氣實驗CO2CH4反應(yīng)器 四級質(zhì)譜儀多功能等離子體發(fā)生器氣相色譜儀1熱電偶1冷阱皂沫流量計1-質(zhì)量流量計及控制儀（2）甲烷和二氧化碳制合成氣實驗CO2CH4反四級質(zhì)譜儀多功50（3）電暈放電結(jié)果分析（1）電暈放電反應(yīng)的伏安特性A電暈放電電流大小由放電電壓決定，其值隨放電電壓的增加而上升B電暈放電類型不同，擊穿電壓不同。正電暈的擊穿電壓最大，負(fù)電暈次之，交流電暈的擊穿電壓值最小。C混合氣體的擊穿電壓與原料中CH4/CO2比值有關(guān)，除純氣體放電外，一般比值小的混合氣擊穿電壓較高，比值一定時，負(fù)電暈比正電暈較易發(fā)生擊穿。D反應(yīng)體系溫度升高，擊穿電壓稍有降低但變化不明顯。擊穿電壓主要與放電氣體的介質(zhì)性質(zhì)、等離子體的電場條件，如放電電壓、放電類型和電極形狀有關(guān)。（3）電暈放電結(jié)果分析（1）電暈放電反應(yīng)的伏安特性51（2）能量密度對反應(yīng)的影響A隨反應(yīng)體系能量密度的增強(qiáng)，CH4和CO2的轉(zhuǎn)化增大，但在高能量密度處增加速度放緩B電暈放電類型不同反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率不同。正電暈的始終高于負(fù)電暈，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化在能量密度較低時，正電暈>交流電暈>負(fù)電暈，能量密度較高時，正電暈>負(fù)電暈>交流電暈。C能量密度低時CH4轉(zhuǎn)化率高于CO2轉(zhuǎn)化率，由于CO2過量導(dǎo)致CH4的轉(zhuǎn)化率較高，這一特點與平衡熱力學(xué)分析結(jié)果一致，但能量密度增加到一定程度后，CO2轉(zhuǎn)化率將高于CH4轉(zhuǎn)化率。D反應(yīng)產(chǎn)物的H2/CO值隨能量密度的增加先下降，然后上升E隨能量密度增加，反應(yīng)體系易于產(chǎn)生C2H2、積炭等物質(zhì)。（2）能量密度對反應(yīng)的影響52（3）原料配比對反應(yīng)的影響當(dāng)能量密度一定時，隨原料中CH4的增加，CH4和CO2的轉(zhuǎn)化率同時提高。其中CO2的轉(zhuǎn)化率隨CH4/CO2比值變化較大，在高比值時，CO2的轉(zhuǎn)化率超過CH4的轉(zhuǎn)化率。（4）能量效率分析各種電暈放電反應(yīng)的能量效率接近，均隨體系能量密度的增加而下降。（3）原料配比對反應(yīng)的影響538.3.2非對稱電極電暈放電場的能量分布通常計算電場能量分布的方法有：有限元法、模擬電荷法、矩量法。模擬電荷法結(jié)果:

在等離子體區(qū)軸中心，越接近上電極尖端，電位越高，相應(yīng)的電場強(qiáng)度越大。8.3.2非對稱電極電暈放電場的能量分布通常計算電場能量54（1）常壓輝光放電旋轉(zhuǎn)電場等離子體甲烷常壓偶聯(lián)制碳二烴8.3.3常壓輝光放電甲烷偶聯(lián)制碳二烴電極連桿進(jìn)氣口出氣口多尖端金屬旋轉(zhuǎn)電極筒形電極（1）常壓輝光放電旋轉(zhuǎn)電場等離子體甲烷常壓偶聯(lián)制碳二烴8.355輝光放電實驗流程H2CH4反應(yīng)器 交流高壓發(fā)生器高壓探頭11色譜儀1-質(zhì)量流量計2-壓力表22r=1KΩmV數(shù)字示波器輝光放電實驗流程H2CH4反交流高壓高壓探頭11色1-質(zhì)量流56（2）旋轉(zhuǎn)電場常壓CH4+H2放電特性（1）電壓波形和電場放電的伏安特性A電壓波形：隨電源輸入功率由小到大而出峰數(shù)逐漸增多，表面輸入能量增大時放電次數(shù)增多，而且隨電源輸入功率的提高，電場輸入功率增大，說明由于輸入能量的增加可以增大氣體的電離度，從而使放電電流增加。B隨電源輸入功率的提高，電壓從上升經(jīng)過最高點后下降，這意味著輝光放電開始由異常輝光向弧光放電轉(zhuǎn)化。（2）旋轉(zhuǎn)電場常壓CH4+H2放電特性（1）電壓波形和電場放