低温等离子
低温等离子
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低温等离子低温等离子技术是一种用于低温下物质表面修饰的新型技术,是一种在低温环境下,利用等离子体的特性,将金属、非金属和气体精细加工的新技术。
它主要用于各种材料的表面处理,可以有效提高物体的粗糙度和光学性能,或改善材料的耐磨性和耐蚀性。
与传统的热处理和化学处理相比,它在应用上更多样化、受控度更好、效果更稳定。
低温等离子技术由一系列产生、释放、控制、分析和传输等过程构成。
在这个过程中,利用电磁场和电流对等离子体进行控制,使其发生的反应能够在给定的条件下实现平稳的控制。
低温等离子技术的特点包括:一,高效稳定。
把低温分解气体放入等离子体中,可以实现高效稳定的分解,不会受到温度的影响。
二,小尺寸。
把小尺寸的低温等离子处理装置安装在工件上,可以实现对精密尺寸的有效加工。
三,可控性。
通过改变电流的大小和电磁场的强度,可以控制低温等离子体的凝聚度和活性,从而控制反应的速率和质量,使其能够满足用户的要求。
四,安全性高。
低温等离子反应器的操作过程中,不会产生毒性物质,且可以实现精确的控制,操作更为安全可靠。
由于低温等离子技术多样性,应用领域也比较广泛,以上是其主要应用领域:一,汽车行业:低温等离子可以用于汽车表面涂层,改进汽车表面的耐磨性、腐蚀性、耐久性和光泽度等。
二,电子行业:低温等离子在电子行业中用于有机电子器件和半导体等表面处理,可以提高其绝缘性和耐用性。
三,医疗器械行业:低温等离子在医疗器械表面处理行业中有着重要的作用,可以提高生物相容性,使其更加安全可靠。
四,航空航天行业:低温等离子技术可以改善航空航天器件表面的耐磨性和耐腐蚀性,从而确保飞行安全和保证飞行器的长期使用。
以上就是关于低温等离子技术的介绍,它有着广泛的应用,也可能在未来得到更多的应用,比如可能在能源行业中的应用,或者还有更多的应用潜力在等待被发现。
低温等离子
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在微波放电中,但微波系统造价高,磁场控制系 统复杂,在实际中应用较少。因此,用于等离子体 聚合反应中的主要是射频辉光放电。
对于射频放电而言,按施加电场的方式不同,可 分为外电极式和内电极式(又称无电极式)两种(如图3 所示)。其中每种又有电容藕合和感应藕合之别。
等离子体聚特点
常规的聚合反应概念是基于分子尺寸增长的分子过程,在 单体的聚合反应中,分子中的原子很少发生重排。与之相比, 等离子体中的聚合物形成则被称为原子(非分子)过程,即原子 间的新共价键的形成反应占主导。等离子体聚合与常规聚合方 法相比具有如下特点: (1)等离子体聚合不要求单体有不饱和单元,也不要求含有两个以 上的特征官能团,在常规情况下不能进行的或难以进行的聚合反 应,在此体系中变得易于聚合而且聚合速度可以很快 。 (2)生成的聚合物膜具有高密度网络结构,并且网络的大小和支化 度在某种程度上可以控制,这样的膜机械强度、化学稳定性和热 稳定性均好。 (3)等离子体聚合的工艺过程非常简单,无论是内电极式还是外电 极式,一般都是先将反应器抽至一定的真空,然后充入单体蒸汽, 或充入载气和单体的混合气体,并保持设定的气压值和流量,在 适当选择的放电功率下发生等离子体,即可在基片表面生成聚合 物薄膜。
图1 物质的四态变化
等离子体的状态
等离子体的状态主要取决于它的组成粒子、 粒子密度和粒子温度。通常,我们令电子温度 为 Te,离子温度为Ti,中性粒子为Tg 。
依据等离子体的粒子温度,可以将等离子体 分为两大类,即热平衡等离子体和非热平衡等 离子体。
• 当Te=Ti时,称为热平衡等离子体,简称热 等离子体 ,这类等离子体不仅电子温度高, 重粒子温度也高。
低温等离子止血原理
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低温等离子止血是一种医疗技术,通过利用低温等离子的特性来促进止血过程。
以下是低温等离子止血的基本原理:
低温等离子介入:低温等离子是一种带电粒子云,由高频电场激发产生。
在低温等离子技术中,通过引入高频电场,在特定条件下产生低温等离子。
这些等离子体通常由氩气或氩气和氧气的混合物组成。
低温等离子作用:低温等离子释放出高能量的离子、电子和自由基等活性物质。
这些活性物质可以与细胞和组织发生相互作用,产生热量和化学反应。
凝血作用:低温等离子的高能量活性物质可以引起组织蛋白质的变性和凝固。
当低温等离子与出血点或创伤表面接触时,活性物质可以与血液中的蛋白质发生反应,促使血液中的凝血因子激活,形成血凝块,从而达到止血的效果。
血管收缩和血栓形成:低温等离子作用还可以导致血管收缩,从而减少出血点的血流量。
此外,活性物质的作用还可能促进血栓的形成,加速血液凝固过程。
组织修复和愈合:低温等离子对组织具有一定的杀菌作用,并能促进创伤组织的修复和愈合过程。
它可以促进细胞增殖和胶原蛋白合成,有助于伤口的愈合和再生。
低温等离子止血技术具有创伤小、止血快、无副作用等优点,广泛应用于外科手术、创伤处理和内镜等医疗领域。
然而,具体的应用方法和设备可能因医疗实践和技术发展而有所差异,因此在具体使用时需要根据专业医疗指导和设备操作说明进行操作。
低温等离子和高温等离子区别
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低温等离子和高温等离子区别等离子是物质被加热至气体、液体或固体之外的第四种状态。
在等离子状态下,原子或分子失去或获得电子,形成带正电荷的离子和带负电荷的自由电子。
根据温度的不同,等离子可以分为低温等离子和高温等离子两种类型。
这两种等离子在性质和应用上有着明显的区别。
1. 低温等离子低温等离子通常指处于几百摄氏度至一千摄氏度之间的等离子。
这种类型的等离子通常在气体放电过程中产生,例如在气体放电灯、等离子体显示器中都可以观察到。
低温等离子的电子温度通常比离子温度高,这是因为电子质量远小于离子质量,使得电子更容易获得高速。
低温等离子在激光技术、材料加工、环境保护等领域有着广泛的应用。
例如,在激光切割中,通过产生低温等离子可以提高切割效率,并减少能量损耗。
此外,在环保领域,利用低温等离子技术可以去除废气中的有害物质,净化空气。
2. 高温等离子高温等离子通常指温度在一万摄氏度以上的等离子。
这种等离子状态在自然界中广泛存在,例如太阳、恒星等都存在着高温等离子。
在地球上,高温等离子可以通过强电磁场、激光等方式制备。
高温等离子通常具有很高的能量密度,可以用于核聚变等高能物理实验。
此外,高温等离子还广泛应用于等离子刻蚀、核聚变等领域。
区别1.温度差异:低温等离子的温度一般在几百至一千摄氏度之间,而高温等离子的温度则在一万摄氏度以上。
2.应用范围:低温等离子主要应用于激光技术、环境净化等领域,而高温等离子则主要用于核聚变、等离子刻蚀等高能领域。
3.能量密度:高温等离子通常具有更高的能量密度,因为其温度更高,而低温等离子能量密度相对较低。
综上所述,低温等离子和高温等离子在温度、应用范围和能量密度等方面存在明显的区别。
了解这些区别有助于我们更好地理解等离子状态在不同领域的应用和作用。
低温等离子
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低温等离子体本词条缺少名片图,补充相关内容使词条更完整,还能快速升级,赶紧来编辑吧!低温等离子体是继固态、液态、气态之后的物质第四态,当外加电压达到气体的着火电压时,气体分子被击穿,产生包括电子、各种离子、原子和自由基在内的混合体。
中文名低温等离子体别名非平衡态等离子体目录1. 1 物理解释2. 2 状态解释3. 3 产生方法1. 4 产生条件2. 5 应用3. 6 领域1.7 技术开发物理解释编辑低温等离子体放电过程中虽然电子温度很高,但重粒子温度很低,整个体系呈现低温状态,所以称为低温等离子体,也叫非平衡态等离子体。
低温等离子体如果电子的温度和重粒子温度差不多,则为高温等离子体,或平衡态等离子体。
低温等离子体中能量的传递大致为:电子从电场中得到能量,通过碰撞将能量转化为分子的内能和动能,获得能量的分子被激发,与此同时,部分分子被电离,这些活化了的粒子相互碰撞从而引起一系列复杂的物理化学反应。
因等离子体内富含的大量活性粒子如离子、电子、激发态的原子和分子及自由基等,从而为等离子体技术通过化学反应处理异味物质提供了条件。
它是基于放电物理、放电化学、反应工程学的学科之上的交叉学科。
近几十年来,有关等离子体技术的研究非常活跃,为合成新物质、新材料及环境污染治理等提供了一种新技术、新方法和新工艺。
低温等离子体降解污染物是利用这些高能电子、自由基等活性粒子和废气中的污染物作用,使污染物分子在极短的时间内发生分解,并发生后续的各种反应以达到降解污染物的目的。
但是,无论是哪一种高压放电技术,都是通过高压放电的原理,必须充分考虑到爆炸问题,特别是在易燃易爆的化工场合。
状态解释编辑冰升温至0℃会变成水,如继续使温度升至100℃,那么水就会沸腾成为水蒸气。
随着温度的上升,物质的存在状态一般会呈现出固态→液态→气态三种物态的转化过程,我们把这三种基本形态称为物质的三态。
那么对于气态物质,温度升至几千度时,将会有什么新变化呢? 由于物质分子热运动加剧,相互间的碰撞就会使气体分子产生电离,这样物质就变成由自由运动并相互作用的正离子和电子组成的混合物(蜡烛的火焰就处于这种状态)。
低温等离子体
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定义低温等离子体是继固态、液态、气态之后的物质第四态,当外加电压达到气体的着火电压时,气体分子被击穿,产生包括电子、各种离子、原子和自由基在内的混合体。
放电过程中虽然电子温度很高,但重粒子温度很低,整个体系呈现低温状态,所以称为低温等离子体。
低温等离子体降解污染物是利用这些高能电子、自由基等活性粒子和废气中的污染物作用,使污染物分子在极短的时间内发生分解,并发生后续的各种反应以达到降解污染物的同的。
低温等离子态半导体研究及利用低温等离子态是指常温下气体被激发为等离子稳定状态。
该状态下电子温度远远高于质子,电子迁移率达到1000-10000米/秒。
电子浓度1015 个/立方厘米。
因此可以近似地认为低温等离子态等效N型半导体。
低温等离子态等效N型半导体性能:1需要被激发。
2 电子浓度较低,且可调。
3 电子迁移率极高。
4 透明。
5 纯度高。
6 电子逸出功基本为零。
7 没有自边界,不存在浓度梯度。
低温等离子体又称非平衡态等离子体,通常由微波放电,介质阻挡放电,电晕放电,辉光放电等产生。
在低温等离字体中重粒子温度接近室温,而电子温度高达10000K以上,远离热平衡状态由于等离子态只有N型半导体形式,单独的N型半导体基本没有应用的价值。
因此低温等离子态半导体必须与P型固体半导体结合形成P-N结。
为了防止气体与接触体发生化学反应,最好选择惰性气体。
文章二等离子体物理理论《等离子体物理理论》是中国科学技术大学等离子体物理专业本科生的专业基础课,授课对象是已经选修过《等离子体物理导论》的高年级本科生。
作为专业基础课,《等离子体物理理论》的讲授内容自然应该比《等离子体物理导论》更深一些,但毕竟是为本科生开设的课程,又不能过于专门化。
等离子体物理是现代物理学中的一门交叉学科,它自身并没有什么特别的基础理论,它的基础就是经典力学、电动力学、流体力学、统计物理,以及动理论等物理学基本理论。
等离子体存在的参数范围非常宽广,想要了解和掌握等离子体的性质,就必须从各个不同的角度来研究等离子体的各种性质,为此,需要灵活地运用物理学基础理论并采用适当的方法来处理和解决等离子体物理的各种问题。
低温等离子体与高温等离子体的区别
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低温等离子体与高温等离子体的区别等离子体是一种处于气态中电离的物质,由于气体中部分(或全部)分子或原子失去一个或多个电子而产生的。
在等离子状态下,原子或分子中的核和电子是分离开的,形成带电粒子。
根据温度的不同,可以将等离子体分为低温等离子体和高温等离子体。
本文将介绍低温等离子体与高温等离子体在性质和应用方面的主要区别。
温度范围低温等离子体通常指处于300K至1000K之间的等离子体。
在这个温度范围内,电子与离子之间的碰撞频率较低,因此整体温度相对较低。
相比之下,高温等离子体的温度范围较广,一般在几千度到几百万度之间。
物质状态低温等离子体一般处于凝聚态下,如等离子体在等离子体反应器中的应用,其中等离子体与壁材料的碰撞频率较低,因此温度不会升高太高。
而高温等离子体通常处于等离子体状态,如恒星内部等环境。
在这种情况下,等离子体温度非常高,与其他物质发生强烈碰撞。
物质构成低温等离子体中电子和离子的能量较低,两者之间保持相对较低的能量差。
相比之下,高温等离子体中的电子和离子能量差较大,电子以高速运动,而离子则具有更高的能量。
应用领域低温等离子体主要应用于等离子体反应器、半导体加工等领域。
由于温度较低,对材料的破坏较小,因此可用于表面处理等需要精细控制的过程。
而高温等离子体广泛存在于恒星内部以及核融合反应等高能环境中,具有强大的能量输出和研究价值。
综上所述,低温等离子体和高温等离子体在温度范围、物质状态、物质构成和应用领域等方面均存在明显区别。
了解二者的差异有助于我们更好地理解等离子体的性质和应用,为相关技术的发展提供指导。
低温等离子体
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低温等离子体在物理学领域中,等离子体是一种第四态物质,它由离子和电子组成,呈现出整体带电的特性。
而在低温条件下形成的等离子体,被称为低温等离子体。
低温等离子体具有许多独特的性质和应用,本文将介绍其定义、特性以及在现代科学技术中的应用。
定义低温等离子体是指在非常低温条件下形成的等离子体状态。
通常情况下,等离子体需要高温才能形成,但是在某些特定的条件下,可以实现在较低温度下形成等离子体。
低温等离子体的形成通常依赖于外部激励能源,如强电场、激光或微波辐射等。
特性低温等离子体具有许多与常规等离子体不同的特性,主要包括以下几点:•低能量:相对于高温等离子体,低温等离子体的电子和离子具有更低的能量,因此不会导致材料的热损伤。
•非热平衡:低温等离子体中的电子和离子呈现出非热平衡的状态,这种状态下往往会出现更多的复杂反应和性质。
•粒子反应:低温等离子体中的粒子之间碰撞概率较低,使得其具有良好的局部性质,适合用于表面处理和纳米材料制备等领域。
•可控性:由于低温等离子体受外部激励控制,因此其性质和反应过程可以通过控制激励能源参数实现可控性。
应用低温等离子体在现代科学技术中有着广泛的应用,主要包括以下几个方面:•表面处理:低温等离子体可以用于表面清洁、改性和涂覆等工艺,提高材料表面的性能和附着力。
•等离子体显示:低温等离子体显示技术是一种新型的平面显示技术,具有高对比度、低功耗和快速响应的优点,被广泛应用于智能手机、平板电脑等设备上。
•生物医学:低温等离子体可以用于细胞灭活、生物材料表面改性和生物医学器械的消毒等领域。
•纳米材料合成:低温等离子体可以在纳米尺度下实现新材料的合成和修饰,开拓了纳米材料应用的新途径。
总之,低温等离子体作为一种新型的等离子体状态,在材料科学、物理学和生物医学等领域有着重要的应用前景,其独特的性质和可控性为科学研究和工程技术带来了全新的可能性。
通过不断的研究和创新,低温等离子体将会在未来的科技发展中发挥重要作用。
低温等离子体技术
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低温等离子体技术低温等离子体技术是一种在低温条件下产生高能粒子的技术,具有广泛的应用前景。
在低温等离子体中,离子和电子的能量较低,不会对周围环境产生过多的热影响,因此被广泛应用于材料科学、生物医学、能源环保等领域。
本文将介绍低温等离子体技术的原理、特点、应用及未来发展前景。
一、低温等离子体技术的原理低温等离子体技术是在较低的温度下,通过某种方式产生粒子的技术。
在低温等离子体中,电子和离子的能量较低,一般低于几十电子伏特,因此不会对周围环境产生过多的热影响。
低温等离子体的产生方式有很多种,如电弧放电、辉光放电、电子束激励等。
二、低温等离子体技术的特点低温等离子体技术具有很多优点。
首先,低温等离子体的粒子能量较低,不会对周围环境产生过多的热影响,可以应用于一些对温度敏感的物质。
其次,低温等离子体中的粒子种类和密度较高,可以产生多种化学反应,制备多种新材料。
此外,低温等离子体技术还具有高效、环保、节能等优点。
然而,低温等离子体技术也存在一些不足。
首先,低温等离子体的产生需要较高的电源能量,而且放电的稳定性较差,需要采取一定的措施进行优化。
其次,低温等离子体的反应机制和过程尚不够清晰,需要进一步加强研究。
三、低温等离子体技术的应用1、材料科学领域低温等离子体技术在材料科学领域有着广泛的应用。
利用低温等离子体的化学反应,可以制备出多种新型材料,如碳纳米管、金属氧化物纳米粒子、高分子聚合物等。
这些新材料具有优异的性能和独特的功能,可以应用于电子、通信、能源、环保等领域。
2、生物医学领域在生物医学领域,低温等离子体技术被广泛应用于细胞灭活、药物载体、组织工程等方面。
利用低温等离子体的刺激作用,可以灭活肿瘤细胞、改善药物吸收效果,促进组织工程中细胞生长和愈合。
3、能源环保领域低温等离子体技术在能源环保领域也有着重要的应用。
利用低温等离子体的化学反应,可以分解有机废弃物、处理有毒有害物质,实现能源清洁和环境友好。
低温等离子
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低温等离子
低温等离子(LowTemperaturePlasma,LTP)是指以近等压,非市电温度为主的由等离子体组成的一种物质。
低温等离子体有广泛的工业应用,在环境保护、医学等领域也有重要的应用。
低温等离子体的原理和结构十分简单,它是一种云状的介质,由电荷和光子组成,温度可以低于常温。
等离子体是由电子、原子和离子组成的三元混合物,是一种无定性的复杂体系。
低温等离子体的主要特性是存在较强的电和热放电过程,以及具有持久的稳定性。
因此,低温等离子体可以用来实现精确利用电磁和激光辐射、实现放射性同位素分离、实现分子束激发成色及传递化学诱导反应等功能。
低温等离子体也有一定的抗腐蚀能力,这是因为它可以有效地降低表面温度,进而阻止金属表面发生氧化反应。
它还可以用来改善耐腐蚀性能,制备金属纳米结构体,以及改变金属表面的形貌。
此外,低温等离子体也具有十分重要的环境保护作用。
它可以用来安全处理有毒废气,降解有毒有害物质,使空气更加洁净。
另外,它还可以用来处理有机废物,还原有机污染物,以及对污染物进行净化。
低温等离子体在医学领域也有重要的应用。
它可以用来治疗癌症和其他疾病,避免药物的毒副作用,降低伤口的感染率,促进伤口愈合,以及进行细胞和分子调控等。
总之,低温等离子体的应用十分广泛,从环境保护、医学等领
域都能发挥作用,它对我们的生活也有着显著的改善。
低温等离子
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低温等离子
等离子体(plasma)是由离子,原子核,电子和电磁场组成的物质,是电荷参与能间接耦合在一起的一种物质。
等离子体也称为“四分子气体”,因为它由四种参与者组成:电子、原子核、原子、离子。
它们之间的相互作用可以在特定温度和压力下达到平衡。
等离子体可以在各种温度下存在,包括几万度高温,而低温等离子体则指的是低于1摄氏度的等离子体。
低温等离子的特性:
低温的等离子体具有很强的电磁性质,能够承受很大的电场,其中的离子和电子可以被特殊处理而产生非常高强度的电场,同时等离子体也能够抵抗强烈的磁场。
此外,由于低温等离子体位于特定的温度和压力下,离子之间的相互作用以及电子的运动受到特定的控制,形成一种非常稳定的温度环境,有利于研究材料的化学性质以及进行各种实验。
低温等离子的应用:
1.在电子行业中,低温等离子体可用于可靠的气体屏蔽室,用于清洁、氧化和臭氧抛光等多种用途。
2.在医学研究中,低温等离子体可以用于穿透生物组织,层层剥落,从而获得更深入的解剖图像和细胞表面细胞结构,用于微克隆研究,细胞膜的探索等。
3.在辐射技术中,低温等离子体可以用于激光治疗、紫外光致癌治疗以及放射性药物技术等。
4.在催化剂行业中,等离子体可用于催化反应,其中低温等离子体可以有效抑制反应速率过快而影响反应效率的问题。
结论:
低温等离子体是一种稳定的物质,它具有良好的电磁性质,广泛应用于电子行业、医学研究、辐射技术以及催化剂行业等,为工业生产和科学研究提供了极大的便利。
低温等离子
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低温等离子等离子体是一种具有独特特性的物理学体系,在一定条件下可以形成低温等离子。
等离子体是一种稀薄的电荷中均匀分布的等离子体,可以在低温条件下形成。
由于低温等离子具有一些独特的物理特性,它经常被用来进行实验研究。
它也可以用于制造一些重要的现代设备。
低温等离子体是由一个负载电流和输出电压之间的差异形成的。
当电流和电压之间的偏差超过一定的阈值时,便会产生等离子体。
然后,被加热的电子会在它们的能级之间跃迁,产生低温等离子。
在常温状态下,等离子体的电子密度很低,无法形成稳定的低温等离子体。
当温度低于一定的温度值(通常是几千到几万度)时,电子密度会增加,从而使低温等离子形成变得可能。
低温等离子体具有许多独特的物理特性,其中最重要的是运动热导率和拉曼散射率。
运动热导率是指等离子体中电子的能量转移能力,而拉曼散射率是指等离子体中电子的散射能力。
这两个特性是低温等离子在实验和应用中的首要因素。
除了上述特性之外,低温等离子还能够实现高能量密度,能够将一定大小的能量集中在一个很窄的空间中,在风能、水力发电、太阳能等高效能源利用方面有一定的应用前景。
此外,低温等离子也能够用于纳米结构制造,它可以实现精细的纳米结构,其尺寸可以控制到微米级,是实现纳米零件制造的关键技术。
在工业生产中,低温等离子体也广泛应用于激光抛光、粉碎研磨等工艺,以获得理想的加工效果。
它还可以用于制造薄膜、薄片等弱电子器件,在半导体技术中发挥着重要的作用。
综上所述,低温等离子体在实验研究、高效能源利用、纳米结构制造以及半导体技术等领域都具有重要的应用前景,是一种潜在的能源来源和有价值的科技成果。
因此,将对低温等离子体进行深入研究,以期开发出新的应用,从而为人类创造更多的价值。
低温等离子体介绍
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低温等离子体介绍低温等离子体,即冷等离子体,指的是在相对较低的温度下,分子或原子失去一部分或所有的电子,形成带有正离子和自由电子的气体状态。
与高温等离子体相比,低温等离子体具有较低的温度和较低的能量密度,是一种非平衡态的等离子体。
在科学研究领域,低温等离子体被用于研究基础物理现象、原子物理、分子物理和凝聚态物理等。
低温等离子体的形成和性质研究已经揭示了许多重要的物理现象和过程,例如等离子体的弛豫过程、等离子体不稳定性、等离子体辐射和能量输运等。
低温等离子体的研究对于理解宇宙中等离子体的存在和动力学行为具有重要意义。
在工业生产领域,低温等离子体被广泛应用于等离子体化学反应和等离子体物理处理。
等离子体化学反应是一种利用低温等离子体产生的高能量和活性种子,进行表面改性、薄膜沉积、材料合成和污染物降解等化学反应的技术。
低温等离子体物理处理则是利用低温等离子体的离子束、电子束和辐射等物理效应来处理材料表面的技术。
这些应用包括表面清洁、改性、涂层、离子攻击和离子表面合成等。
在医学领域,低温等离子体被用于医学诊断和治疗。
低温等离子体诊断技术利用等离子体产生的光谱特征,通过分析等离子体辐射光谱来诊断疾病和监测生物标志物。
低温等离子体治疗技术则利用低温等离子体的生物活性和氧化作用,对肿瘤和感染等病变进行治疗和消毒。
由于低温等离子体具有高反应活性、高能量密度和较低的电子温度等特点,因此它在环保、新能源和高技术领域具有广阔的应用前景。
例如,低温等离子体可以应用于废气处理、废水处理和废固体处理等环保领域,用于降解和去除有机污染物和重金属污染物。
此外,低温等离子体还可以应用于太阳能光电池、等离子体推进器、等离子体显示器和等离子体芯片等新能源和高技术领域。
总而言之,低温等离子体是一种具有重要的物理特性和广泛应用价值的等离子体。
它在科学研究、工业生产和医学治疗等领域发挥着不可替代的作用,并为环保、新能源和高技术领域的发展提供了新的机会和挑战。
低温等离子工作原理介绍
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低温等离子工作原理介绍低温等离子工作原理介绍引言:低温等离子技术是一种在较低温度下产生等离子体的技术,被广泛应用于物理学、化学、材料科学等领域。
本文将深入探讨低温等离子的工作原理,包括其基本概念、产生方式、主要应用等方面,旨在帮助读者更全面、深刻地理解这一关键概念。
一、低温等离子的基本概念1.1 等离子体的定义等离子体是由带正电荷的离子和自由电子组成的物质状态,具有高度电离的性质。
在低温条件下,等离子体可以以非常不同寻常的方式行为。
1.2 低温等离子的定义低温等离子是在相对较低的温度下形成的稳定等离子体。
通常,等离子体必须在高温条件下形成,但低温等离子技术可以在相对较低的温度下实现等离子体的产生和控制。
二、低温等离子的产生方式2.1 直接电弧放电法直接电弧放电法是最常用的低温等离子产生方式之一。
通过加入外部电场,并在适当的气体环境中施加高电压,可以在两个电极之间产生电弧放电,并形成等离子体。
2.2 射频等离子体生成法射频等离子体生成法利用射频电场的作用,对气体进行电离并产生等离子体。
这种方法不需施加高电压,因此有助于避免对材料和设备的破坏。
2.3 电子束激励法电子束激励法利用高速电子束与大气中的气体分子碰撞,导致电离和等离子体的产生。
该方法在材料表面处理和涂层技术中得到广泛应用。
三、低温等离子的主要应用领域3.1 物理学研究低温等离子在物理学研究中扮演着重要角色。
例如,在等离子体物理学领域,通过研究低温等离子体的性质和行为,可以揭示物质的基本性质和状态。
3.2 化学应用低温等离子技术在化学合成、光化学反应等方面具有重要应用。
通过控制低温等离子体的成分和反应条件,可以实现一些传统化学方法无法实现的合成和反应。
3.3 材料科学低温等离子在材料科学中也有广泛应用。
例如,等离子体表面改性技术可以改善材料的表面性能,并广泛应用于电子器件制备、耐磨材料制备等领域。
总结:低温等离子技术是一种重要的科学和工程技术方法,可以在相对较低的温度下产生稳定的等离子体。
低温等离子工作原理
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低温等离子工作原理低温等离子技术是一种在较低温度下产生等离子体的方法,它在各个领域具有广泛的应用,包括材料加工、环境治理、医学等。
本文将详细介绍低温等离子工作原理,并探讨其在材料加工中的应用。
一、低温等离子的定义和特点低温等离子是指在较低温度下产生的等离子体。
等离子体是由正负电荷的粒子组成的高度电离的气体,具有良好的导电性和较高的能量。
低温等离子的特点主要包括以下几个方面:1. 低温:低温等离子的工作温度通常在室温到几百摄氏度之间,相比高温等离子(如等离子焊接)更适合对材料进行精细加工。
2. 高能量:低温等离子体中的粒子具有较高的能量,可以用于表面处理、材料改性等工艺。
3. 高反应性:低温等离子体中的粒子具有较高的反应活性,可以促进化学反应的进行,实现材料表面的改性。
二、低温等离子的工作原理低温等离子的工作原理主要包括等离子体的产生和控制两个方面。
1. 等离子体的产生低温等离子的产生通常采用电离气体的方法。
一般来说,通过施加高电压或高频电场,可以使气体中的原子或分子发生电离,形成正负电荷的粒子,从而产生等离子体。
2. 等离子体的控制为了控制等离子体的性质和能量,需要对等离子体进行控制。
主要的控制方法包括以下几种:(1)电场控制:通过改变电场的强度和方向,可以控制等离子体中粒子的运动和能量,实现对材料的加工和处理。
(2)磁场控制:通过施加磁场,可以控制等离子体中粒子的轨道和速度,实现对等离子体的定向和聚焦。
(3)气体控制:通过改变气体的成分和压力,可以调节等离子体中粒子的种类和密度,实现对等离子体的性质和反应的控制。
三、低温等离子在材料加工中的应用低温等离子技术在材料加工中具有广泛的应用前景,主要包括以下几个方面:1. 表面改性:通过低温等离子处理,可以改善材料表面的性能,如提高耐磨性、耐腐蚀性等。
例如,将金属材料暴露在等离子体中,可以使其表面形成氮化物或碳化物层,从而提高材料的硬度和耐磨性。
2. 涂层制备:低温等离子技术可以用于制备各种功能性涂层,如硬质涂层、防反射涂层等。
低温等离子工作原理
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低温等离子工作原理一、引言低温等离子是一种在相对较低的温度下产生的等离子体,具有广泛的应用领域,包括材料加工、表面改性、等离子体医学等。
本文将详细介绍低温等离子的工作原理,并探讨其应用前景。
二、低温等离子的定义和特点低温等离子是指在低于常温的条件下产生的等离子体。
与高温等离子相比,低温等离子具有以下特点:1. 温度较低:低温等离子的温度通常在室温以下,一般在几十到几百摄氏度之间。
2. 电子能量较低:低温等离子中的电子能量较低,通常在几电子伏到几十电子伏之间。
3. 粒子数密度较低:低温等离子中的粒子数密度较高温等离子要低很多。
三、低温等离子的工作原理低温等离子的产生主要依靠两种方式:射频放电和微波放电。
1. 射频放电射频放电是指通过高频电场的作用,使气体分子发生电离,从而形成等离子体。
其工作原理如下:1) 电离:射频电场作用下,气体分子受到电场力的作用,发生电离,形成正离子和自由电子。
2) 扩散:正离子和自由电子在电场的作用下扩散到整个空间,形成等离子体。
3) 碰撞:等离子体中的粒子发生碰撞,从而产生新的离子和激发态的原子。
4) 辐射:激发态的原子通过辐射的方式释放能量,形成发光等现象。
2. 微波放电微波放电是利用微波电场的作用产生等离子体。
其工作原理如下:1) 微波电场:通过微波电场的作用,使气体分子发生电离。
2) 离子化:电离的气体分子产生正离子和自由电子。
3) 扩散:正离子和自由电子在微波电场的作用下扩散到整个空间,形成等离子体。
4) 碰撞:等离子体中的粒子发生碰撞,从而产生新的离子和激发态的原子。
5) 辐射:激发态的原子通过辐射的方式释放能量,形成发光等现象。
四、低温等离子的应用领域低温等离子具有广泛的应用领域,以下列举几个典型的应用领域:1. 材料加工低温等离子在材料加工领域有着重要的应用。
例如,利用低温等离子可以进行表面改性,提高材料的硬度、耐磨性和耐腐蚀性;还可以进行材料的表面活性改善,增强材料与其他材料的粘附性。
低温等离子工作原理
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低温等离子工作原理一、概述低温等离子是一种在较低温度下产生的等离子体,它具有许多应用领域,包括材料加工、表面改性、环境净化等。
本文将详细介绍低温等离子的工作原理及其应用。
二、工作原理低温等离子是在较低的温度下产生的等离子体,其工作原理主要包括以下几个方面:1. 电离过程:低温等离子体的产生是通过电离过程实现的。
普通来说,通过电场或者射频电磁场激发气体中的原子或者份子,使其失去或者获得电子,从而形成电离态。
2. 碰撞过程:在低温等离子体中,电子与原子或者份子之间会发生碰撞。
这些碰撞会导致能量转移和电子再结合,从而影响等离子体的性质和行为。
3. 等离子体特性:低温等离子体具有许多特性,如高电子温度、低离子温度、高电子密度等。
这些特性使得低温等离子体在材料加工和表面改性等领域具有广泛的应用。
三、应用领域低温等离子体在许多领域都有重要的应用,以下是其中几个典型的应用领域:1. 材料加工:低温等离子体可以用于材料的表面改性、薄膜沉积和纳米材料的合成等。
通过控制等离子体的特性和参数,可以实现对材料性能的调控和优化。
2. 环境净化:低温等离子体可以用于空气和水的净化。
通过等离子体产生的活性物种,可以有效地去除空气中的有害气体和水中的污染物。
3. 医疗应用:低温等离子体在医疗领域有广泛的应用,如医疗器械的消毒、伤口的治疗和肿瘤的治疗等。
等离子体产生的活性物种可以杀灭细菌和病毒,促进伤口愈合和肿瘤细胞的死亡。
4. 光源技术:低温等离子体可以用于产生光源,如气体放电灯和冷阴极灯等。
这些光源具有高亮度、长寿命和快速启动等优点,在照明、显示和激光等领域有广泛的应用。
四、实验设备进行低温等离子实验需要一些特殊的设备,以下是常见的实验设备:1. 等离子体源:用于产生低温等离子体的设备,如电子束源、射频电离源和微波等离子源等。
2. 气体供给系统:用于提供实验所需的气体,如氩气、氮气和氧气等。
气体供给系统需要具备稳定的流量和纯度。
低温等离子工作原理
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低温等离子工作原理【引言】低温等离子是一种在相对较低的温度下产生的等离子体,其工作原理基于电离气体的现象。
低温等离子技术在各个领域都有广泛的应用,包括材料加工、表面处理、环境污染治理等。
本文将详细介绍低温等离子的工作原理及其应用领域。
【主体】1. 低温等离子的定义和特点低温等离子是指在较低的温度范围内(一般低于1000摄氏度),通过加热气体或施加电场等方式,使气体中的原子或分子发生电离,从而形成电离气体。
与高温等离子相比,低温等离子的电离程度较低,电子温度较高,离子温度较低,且体积较大。
2. 低温等离子的产生方式低温等离子的产生方式主要有以下几种:(1) 电子碰撞电离法:通过施加电场,使电子与气体分子碰撞,将气体分子电离。
(2) 热电子发射法:利用热电子发射材料,在高温下产生电子,然后使电子与气体分子碰撞电离。
(3) 微波辐射法:利用微波辐射能量,使气体分子发生共振吸收,从而电离。
(4) 激光辐射法:利用激光辐射能量,使气体分子吸收能量,发生电离。
3. 低温等离子的工作原理低温等离子的工作原理可以分为以下几个步骤:(1) 气体进入等离子体室:气体通过进气口进入等离子体室,室内通常设置有电极和辐射源等设备。
(2) 施加电场或加热气体:通过施加电场或加热气体,使气体分子发生电离,产生电子和离子。
(3) 等离子体的形成:电子和离子在电场的作用下,发生碰撞和复合,形成稳定的等离子体。
(4) 等离子体的维持:通过持续施加电场或加热气体,维持等离子体的稳定状态。
4. 低温等离子的应用领域低温等离子技术在多个领域都有广泛的应用,如下所示:(1) 材料加工:低温等离子技术可以用于材料表面改性,如增加材料的硬度、耐磨性和耐腐蚀性。
(2) 表面处理:低温等离子可以用于表面清洁、除菌和除臭等处理,广泛应用于医疗、食品加工和环境卫生等领域。
(3) 环境污染治理:低温等离子技术可以用于处理废气、废水和固体废物,有效降低环境污染。
低温等离子工作原理
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低温等离子工作原理1. 引言低温等离子技术是一种在低温环境下产生等离子体的技术,它具有广泛的应用领域,包括材料表面处理、污染物处理、等离子体显示器件等。
本文将详细介绍低温等离子工作的原理及其相关应用。
2. 低温等离子的定义低温等离子是指在较低的温度下产生的等离子体。
通常情况下,等离子体是在高温条件下产生的,但低温等离子技术通过采用特殊的设备和方法,使得等离子体能够在较低的温度下产生和维持。
3. 低温等离子的工作原理低温等离子的工作原理主要涉及电离和激发过程。
当气体受到电场或者电磁辐射的作用时,部份气体份子会发生电离,即失去或者获得电子,形成正离子和自由电子。
同时,电场或者电磁辐射也会激发气体份子的能级,使其处于激发态。
这些电离和激发过程导致气体中形成为了等离子体。
4. 低温等离子的产生方法低温等离子的产生方法主要包括射频放电、微波放电、电子轰击等。
其中,射频放电是最常用的方法之一。
它通过在气体中加入射频电场,使气体份子发生电离和激发,从而产生等离子体。
微波放电则利用微波辐射的能量来激发气体份子,产生等离子体。
电子轰击是通过电子束轰击气体份子,使其发生电离和激发。
5. 低温等离子的特性低温等离子具有许多特性,包括高电子能量、高电子浓度、高电子迁移率等。
这些特性使得低温等离子在材料表面处理、污染物处理等方面具有独特的优势。
此外,低温等离子还具有较低的热负荷、较小的体积和较低的能耗等优点。
6. 低温等离子的应用领域低温等离子技术在多个领域有着广泛的应用。
其中,材料表面处理是最常见的应用之一。
通过低温等离子处理,可以改变材料表面的化学性质和物理性质,提高材料的表面硬度、耐磨性、耐腐蚀性等。
此外,低温等离子还可以用于污染物处理,通过等离子体的作用,可以降解有机污染物、杀灭细菌等。
此外,低温等离子在等离子体显示器件、激光器件等方面也有着广泛的应用。
7. 低温等离子技术的发展趋势随着科学技术的不断发展,低温等离子技术也在不断进步。
低温等离子消毒有效期为多久啊
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低温等离子消毒有效期为多久啊在医疗机构和实验室等场所,我们经常会使用低温等离子消毒技术来进行消毒工作。
低温等离子消毒是一种有效的消毒方法,它能够在较低的温度下杀灭细菌和病毒,起到很好的消毒效果。
但是,很多人对低温等离子消毒的有效期不太清楚。
那么,低温等离子消毒的有效期到底是多久呢?低温等离子消毒的有效期主要取决于几个因素。
首先是消毒条件,包括温度、时间和气体浓度等。
通常情况下,低温等离子消毒的有效期是比较长的,在正确的消毒条件下,可以达到数天甚至数周。
其次是消毒对象的不同,不同的物品对低温等离子消毒的反应也不同,一些高温敏感的物品或器械,可能需要更频繁的消毒。
最后是消毒设备的使用频率,如果消毒设备经常被使用,那么需要更加注意定期检查设备的消毒效果,并根据实际情况来调整消毒周期。
为了确保低温等离子消毒的有效期,我们需要做好以下几点:1.定期检查消毒设备:定期检查消毒设备的工作状态,确保设备正常运行。
如果发现故障或异常,需要及时修理或更换设备。
2.正确操作消毒设备:遵循设备操作手册的要求,正确操作消毒设备,确保消毒条件符合标准要求。
3.注意消毒周期:根据消毒对象的特点和使用频率,合理安排消毒周期。
需要强调的是,过长的消毒周期可能导致消毒效果不佳,过短的消毒周期可能无法杀灭细菌和病毒。
4.保持消毒环境清洁:定期清洁消毒设备和消毒环境,确保消毒效果。
综上所述,低温等离子消毒的有效期是可以达到数天甚至数周的,但是需要根据实际情况来调整消毒周期。
只有做好消毒设备的维护和操作,才能确保低温等离子消毒的有效性,从而保障医疗环境和实验室的安全。
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低温等离子摘要:对低温等离子体技术和溶液协同技术的原理和基本结构进行了探讨。
并对低温等离子体技术进行改进,提出了新型的尾气处理装置,介质阻挡放电低温等离子体-溶液协同装置。
对低温等离子体技术加以优化,加装溶液协同装置。
研究表明,该装置可以有效提高发动机尾气颗粒物、碳氢化合物和氮氧化物的净化效率,且具有广泛的应用前景。
关键词:低温等离子体;溶液协同;介质阻挡放电;尾气处理技术the research of the no-thermal plasma-solution collaborative technologyguo wei-wei,jiang guo-heabstract: this paper were discussed the principle and basic structure of the non-thermal plasma technology and solution synergy technology. i have designed the new type of gas treatment device after improved the non-thermal plasma technology, the non-thermal plasma of dielectric barrier discharge with the solution synergy device. i have optimized the non-thermal plasma technology, added solution synergy device. research shows, this device can purified effectively the engine exhaust particles, hydrocarbons and nox, and hasa properly prospect of application.key words: non-thermal plasma; solution collaborative technology; dielectric barrier discharge; emission aftertreatment1.前言:大气环境污染对人类健康及环境的影响日益严重,对内燃机排放的限制也日益严格,限制和治理柴油机尾气污染已经成为十分紧迫的任务。
当前单纯依靠发动机机内净化措施很难达到排放要求,还必须采用排气后处理技术来辅助处理。
目前,防治柴油机尾气污染的后处理控制技术主要有:催化技术、微粒捕集器、再生技术、氮氧化物吸附催化还原、选择性催化还原、低温等离子体技术等。
低温等离子体(non-thermal plasma)技术用于处理柴油机排气时,可同时减少nox、pm和hc的排放,被认为是一种未来很有希望的后处理技术。
低温等离子体研究重点是氧化还原,但因在柴油机排气中低温等离子放电主要是氧化反应,单独用低温等离子体对no2还原效果不够理想,相反对pm减少有很好效果。
将低温等离子体和溶液协同装置结合,低温等离子体装置增强了对no2的处理,对柴油机排气中no2和pm有很好的净化效果。
本文分别从原理反应器、反应器等方面总结该技术处理柴油机尾气的研究进展,并探讨了低温等离子体-溶液协同的机理。
2.低温等离子体作用机理2.1 介质阻挡放电的机制介质阻挡放电是一种高气压下的非电平衡放电。
当电极两端加上交流电压时,在半个周期内,可以认为是直流放电。
在第一个电子雪崩通过放电间隙的过程中出现了相当数量的空间电荷,它们聚集在雪崩头部。
由于电子运动的速度快,电子集中在雪崩的球状头部,正离子滞后于电子而在雪崩的后部,这样就产生了一个自感应电场(也称为本征电场)叠加在外电场上,同时对电子产生影响。
这个本征电场的分布是很不均匀的,是一个电子雪崩中的电荷分布。
当气体间隙上的外电场超过气体的击穿电压是,气体被击穿。
2.2 介质阻挡放电的电场强度当作用在电极上的电压为v时,介质通量密度是均匀的,即因为所以假设两电极之间间隙为lg,介质厚度为ld,则有所以介质上和气隙上的电场强度为其中,气体及电介质的介电常数分别为εg,εd, ld为电介质层的厚度。
2.3 介质阻挡放电的理论模拟计算根据放电击穿机理,可以认为从阴极释放的电子在外电场加速下电离了气体分子和启动了电子雪崩,从而造成气体的击穿。
放电中有关电子和离子性能的方程为电子和离子的连续性方程和决定电场强度的泊松方程。
数值计算时所用的假设:1. 没有电子,离子的扩散,复合过程忽略不计。
2. 没有离子的迁移。
3. 电子的迁移率与电场无关,为常数。
于是有下列方程:电子连续性方程离子连续性方程泊松方程式中α—有效电离系数ne—电子浓度ni+,ni-—正负离子浓度μ—电子迁移率—电场强度2.4 dbd等离子体中的基本化学过程当激励电场施加到dbd气体介质上时,气体就会发生电离,从一些气体原子或分子中分离出一个或多个电子,从而气体中包含了电子、离子及中性原子或分子。
电子、离子就是带电粒子。
等离子体中产生的带电粒子与排气中废气的主要反应:pm的氧化反应:no的氧化反应:hc的氧化反应:co的氧化反应:3.化学吸收联合生物还原法处理nox化学吸收联合生物还原法处理烟气中nox方法的提出弥补了络合吸收技术在再生及直接生物处理法在处理效率上的缺陷,该方法在中温条件下(约50℃),使用亚铁络合剂(fe(ii)l,l为络合剂)络合烟气中no,利用微生物的还原作用将络合态no还原为无害的n2,同时将被烟气中氧气氧化而生成的fe(iii)离子还原为fe(ii)离子,实现络合吸收剂fe(ii)l的循环利用。
fe(ii)edta类吸收剂因其具有吸收速率快,吸收容量大等特点而被普遍选用。
3.1 亚铁络合剂脱除no机理络合吸收法有三个主要过程—no络合吸收过程、络合吸收剂的氧化过程和络合吸收剂的再生过程。
不同络合吸收剂由于其与fe(ii)结合的络合物不同,因而脱除no过程中的反应机理也有所不同。
目前研究的络合吸收剂大致可以归纳为两类:一类是edta、nta和cit等氨基羧酸类络合物,以fe(iid)l表示:一类为含巯基(-sh)化合物如半胱氨酸(cysh)等亚铁络合物,以fe(ii)(rs)2表示。
一般认为,在fe(ii)离子周围的配位点上总是络合了一个很容易发生变化的水分子,而不论络合物占据了5个或者6个配位点,也正是因为这个不稳定水分子的存在所导致的fe(ii )l/ fe(ii)(rs)2络合物动力学上的不稳定效应,才使得它们能够非常快速的结合no。
通过对其化学计量比的研究,发现fe(ii)l或fe(ii)(rs)2吸收no时形成的络合物主要为fe(ii)l—no或fe(ii)(rs)2—no:3.2 生物还原机理用生物方法来再生已络合了no的亚铁络合剂,将no还原为无害的n2,同时将被烟气中的氧气氧化而生成的fe(iii)还原为fe (ii),实现亚铁络合吸收剂的再生,从而达到连续脱除no的目的。
其过程可以用以下方程式来表达:3.3 no2的吸收机理利用no2易溶于水的性质,直接以水为吸收剂,生成硝酸和亚硝酸:亚硝酸不稳定,容易分解,洗出no,得到稀硝酸溶液:总反应式:生成的no在通过化学吸收,转化为无害的n2。
4.结语低温等离子体技术与溶液协同技术相结合,能够提高nox的吸收转化效率、减少排气中的pm、减少副产物的产生,并能降低能耗。
因此,低温等离子体-溶液协同技术在治理柴油机尾气排放对环境污染有着广阔的应用前景。
但是,目前该技术尚未成熟,许多方面还有待进一步的研究和改进,其应用也有待进一步推广。
今后还需从以下几个方面继续深入研究:(1)低温等离子体-溶液协同脱除nox以降解率高、容量大、能耗低以及无二次污染为技术评价指标。
(2)优化等离子体催化反应器结构,研究电源电路特征、放电形式等与反应器的结合方式,确保系统长时间运行过程中nox脱除效率的高效性和稳定性。
(3)络合剂的种类、生物还原方法及制备条件等对有柴油机废弃处理有很大影响,需要进一步研制协同作用效果更优、再生更好的络合剂,探索能同时去除nox的高效生物还原方法。
(4)定性和定量分析等离子体-溶液协同反应过程中的中间产物和最终产物,深入研究等离子体-溶液协同去除nox的作用机理。
参考文献[1] s.m. thagard, y. kinoshita, h. ikeda, k. takashima,s. katsura, a. mizuno, no3 reduction for nox removal using wet-type plasma reactor, ieee trans. ind.appl. 46 (2010)2165-2171[2] j. jolibois, e. moreau, enhancement of the electromechanical performances of a single dielectric barrier[3]张谷令. 应用等离子体物理学[m].北京:首都师范大学,2008[4]葛袁静.等离子体科学技术及其在工业中的应用.北京:中国轻工业出版社,2011作者简介:郭微微(1987.07-)男,黑龙江省大庆人,硕士研究生,专业为轮机工程江国和(1963.12-)男,上海人,教授,研究方向为船舶动力机械振动冲击噪声控制及故障诊断技术研究。