表面介质阻挡放电及其在电推进上的应用.pdf

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1、表面介质阻挡放电及其在电推进上的应用孟颖2015年1月表面介质阻挡放电及其在电推进上的应用作者姓名孟颖学院名称物理学院指导教师欧阳吉庭教授答辩委员会主席邹炳锁教授申请学位理学硕士学科专业物理学学位授予单位北京理工大学论文答辩日期2015年1月SurfacedielectricbarrierdischargeanditsapplicationinelectricpropulsionCandidateName：YingMengSchoolorDepartment:SchoolofPhysicsFacultyMentor:Prof.JitingOuyangChair,ThesisC

2、ommittee：ProfessorBinsuoZouDegreeApplied:MasterofScienceMajor：PhysicsDegreeby:BeijingInstituteofTechnologyTheDateofDefence：January2015研究成果声明本人郑重声明：所提交的学位论文是我本人在指导教师的指导下进行的研究工作获得的研究成果。尽我所知，文中除特别标注和致谢的地方外，学位论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京理工大学或其它教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的合作者对此研究工作所做的任何贡献均已在学位论

3、文中作了明确的说明并表示了谢意。特此申明。签名：日期：北京理工大学硕士学位论文摘要表面介质阻挡放电等离子体电推进是一种新概念电推进技术，在航空航天领域特别是近空间推进上有很好的应用前景。本论文主要研究低气压空气表面介质阻挡放电的电特性及其电推力。利用交流电压驱动，实验研究了低气压空气中表面介质阻挡放电的击穿电压、电流、功率、放电发展过程，以及电压、气压、放电结构参数对放电的影响。结果表明，表面介质阻挡放电的击穿和维持电压都随电极间距和气压有所增大，但电极尺寸对击穿影响较小。在正、负半周的放电电流是不对称的，正半周的电流峰值明显大于负半周的电流峰值，但是电流持续时间较短；负半周

4、峰值较小，但放电持续时间较长。两个半周期内的放电都是从高压电极边缘开始的，然后向阴极和阳极两边发展。外加电压、电极间隙、电极尺寸、气压等参数对沿面放电的电流、电荷转移量和放电功率都有影响。测试了不同电极条件下的表面介质阻挡放电等离子体的电推力。发现随着放电电压的升高，放电产生的电推力增大；在相同过电压条件下，推力随着气压的升高而升高；较窄的高压电极、较宽的地电极以及较小的电极间距有助于电推力的提高。关键词：表面介质阻挡放电；放电特性；离子流；电推力。I北京理工大学硕士学位论文AbstractPlasmathrusterbasedonsurfacedielectricbarri

5、erdischargeisanovelelectricalpropulsivedevicedevelopedinrecentyears.Ithaspotentialapplicationintheaerospacefield,especiallyinthenear-spacetechnology.Thisthesisfocusesonthedischargecharacteristicsofsurfacedielectricbarrierdischargeinlow-pressureairandtheelectricpropulsionofthisthruster.First

6、ly,drivenbyachighvoltage,thecharacteristicsofsurfacedielectricbarrierdischargeinlow-pressureairwerestudiedexperimentally.Theeffectsoftheoperatingparametersincludingtheappliedvoltage,thegaspressureandtheelectrodeconfigurationswereinvestigated.Theresultsshowthatthebreakdownandsustainingvoltag

7、eofthesurfacedielectricbarrierdischargeincreasewiththeelectrodedistanceandthegaspressure.Buttheelectrodedimensionsdonotaffectthebreakdowncharacteristic.Thedischargecurrentinbothhalfperiodsisnotsymmetric.Thecurrentinthepositivehalfcyclehasapeakvaluebeingo