Методы и устройства исследования взаимодействия поверхностных разрядов с зарядовыми барьерами на диэлектрических слоях

• Автор: Ивченко, Алексей Викторович
• Шифр специальности: 01.04.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Самара
• Количество страниц: 239 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ ВОЗБУЖДЕНИЯ МНОГОКАНАЛЬНЫХ ПОВЕРХНОСТНЫХ РАЗРЯДОВ И ОСОБЕННОСТИ ИХ ПРИМЕНЕНИЯ В ГАЗОРАЗРЯДНОЙ ТЕХНИКЕ И ТЕХНОЛОГИИ
1.1. К вопросу о применении поверхностных разрядов в газоразрядной технике и технологии
1.2. Особенности физики процессов формирования незавершенных поверхностных разрядов

1.3. Анализ механизма взаимодействия зарядовых рельефов с диэлектриком

1.4. Анализ путей регулируемого повышения энерговклада в плазменные электроды с НПР

1.5. Цель и задачи исследования

2. ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ФОРМИРОВАНИЯ НЕЗАВЕРШЕННЫХ ПОВЕРХНОСТНЫХ РАЗРЯДОВ НА НЕПОДВИЖНЫХ И ДВИЖУЩИХСЯ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЛОЯХ
2.1. Диагностический комплекс для исследования волновых и канальных структур НПР
2.2. Обоснование выбора электродных систем для возбуждения НПР как объекта исследования
2.3. Анализ распределения электрического поля модельного зарядового барьера с куполообразным распределением плотности поверхностных зарядов
2.4. Сравнительное исследование остаточных зарядных структур при увеличении скорости возрастания импульса напряжения на высоковольтном электроде в системе возбуждения СР
2.5. Исследование процесса формирования УПР в электромеханической системе роторного типа при постоянном напряжении
2.6. Выводы
. АНАЛИЗ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ В ЭЛЕКТРОДНЫХ СИСТЕМАХ ВОЗБУЖДЕНИЯ НЕЗАВЕРШЕННЫХ ПОВЕРХНОСТНЫХ РАЗРЯДОВ
3.1. Распределение электрического поля высоковольтного электрода в традиционной электродной системе скользящего разряда
3.2. Анализ распределения электрического поля в разрядном промежутке с подвижным электродом
3.3. Расчет составляющих электрического поля в разрядном промежутке НПР с зарядовым барьером у высоковольтного электрода в системе электродов СР
3.4. Моделирование характера распространения поверхностных газоразрядных структур НПР
3.5. Выводы
.4. ФОРМИРОВАНИЕ СКОЛЬЗЯЩЕГО РАЗРЯДА НА ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПОДЛОЖКЕ С ДОПОЛНИТЕЛЬНЫМ ПОТЕНЦИАЛЬНЫМ БАРЬЕРОМ - ЭЛЕКТРОДОМ
4.1. Совершенствование конструкции электродной системы возбуждения барьерно-запертого скользящего разряда
4.2. Исследование фаз развития барьерно-запергош скользящего разряда в системе с
дополнительным потенциальным барьером-электродом
4.3 Исследование процесса формирования комбинированного скользящего разряда на профилированной д иэлектрической подложке
4.4. Разработка рабочих камер газовых лазеров на основе двухрежимного плазменного электрода
с комбинированным скользящим разрядом
4.5. Установка для подавления микрофлоры на семенах колосовых культур
4.6.Вывод ы
. РАЗРАБОТКА ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИХ И ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ УСТРОЙСТВ НА БАЗЕ НЕЗАВЕРШЕННЫХ ПОВЕРХНОСТНЫХ РАЗРЯДОВ И РЕЗУЛЬТАТЫ ИХ ПРИМЕНЕНИЯ
5.1. Генераторы с НПР в озонотехнологии
5.1.1 .Разработка измерительного комплекса для озонотехнологических исследований
5.1.2. Разработка озонотерапевшческого комплекса
5.1.3. Результаты исследования процесса оксидирования металлов в озоновоздуншой атмосфере
разрядной камеры озонатора с НПР
5.2 Разработка разрядных камер плазмохимических генераторов с УПР для бактерицидной и химической обработки воздуха без превышения ПДК на озон и окислы азота
5.3. Примеры перспективного использования незавершенных поверхностных разрядов в технике
5.4. Результаты внедрения газоразрядных устройств с плазменными электродами на основе НПР
5.4.1. Разработка экспериментальной модели газоразрядного генератора для вентиляторного блок
а воздухоочистителя “Элион” ОАО “Трансформатор”
5.4.2. Результаты разработки оптической системы определяющей содержание озона в газах
5.4.3. Результаты апробации медицинского озонотерапевтического комплекса в ЛОР - клинике СамГМУ
5.4.4. Результаты разработки газоразрядной технологии оксидирования, упрочнения и защиты
колец подшипников для ОАО “Самарский подшипниковый завод”
5.4.5 .Результаты разработки модели газоразрядной камеры лазера на основе КСР
5.4.6. Результаты применения газоразрядных генераторов с плазменными электродами на основе

НИР для модифицирования поверхности полупроводников в СамГУ.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ.

ПРИЛОЖЕНИЯ.

СПИСОК ОСНОВНЫХ СОКРАЩЕНИЙ
ВВЭ - высоковольтный электрод;
НСР - незавершенный скользящий разряд; НПР - незавершенный поверхностный разряд; ПЭ - подвижный электрод;
СР - скользящий разряд;
БЗСР- барьерно-запертый скользящий разряд; КСР- комбинированный скользящий разряд; УКР - униполярный коронный разряд;
УПР -униполярный поверхностный разряд; ЭТ - электротехнологические;
ЭФ - электрофизические.

1.3. Анализ механизма взаимодействия зарядовых рельефов с диэлектриком
В обобщающих работах по физике электрографической записи изображений отмечается [50,83,156,178,183], что при зарядке поверхности одностороннефольгированного диэлектрического слоя на границе зарядового рельефа может наблюдаться усиление градиента электрического поля, обусловленное взаимодействием осаждаемых и выделяющихся поляризационных зарядов. Теоретические исследования такого механизма взаимодействия осажденного зарядового рельефа с высокоомным диэлектрическим слоем были выполнены в работах Голикова Ю. К., Сереброва Л.А. и Уткина К.Г., 1960-1969. [47,171]. Анализируя распределение поверхностного заряда <т(х) на поверхности диэлектрической подложки, авторы данных работ пришли к выводу, что поляризация диэлектрика на границе зарядового пятна должна искажать поле заряженного участка и будет приводить к перераспределению плотности сг(х). Для описания распределения данных зарядовых структур в [47], была предложена функция типа:
. . А ,х + а. ,х-а. _
о{х) = — clrctg-----) - агЩ{ ). (1.5)
ж т т
Здесь параметр а соответствует полуширине зарядового пятна, ш-характеризует крутизну зарядового рельефа. При т-»0 форма пятна а(х) становится прямоугольной.
Используя в расчетах формулу (1.5), методами теории функции комплексного переменного были найдены выражения для составляющих электрического поля, порождаемого кулоновскими и поляризационными зарядами. Отправной точкой расчета [47] является формула описывающая связь между эффективной плотностью зарядов г](х), плотностью кулоновских зарядов о(х) и составляющей электрического поля нормального к поверхности диэлектрика Е^:
7 = —ffH.J-.fL_Ъ-Е (1.6)
е1 + е2 2л е, + е
где £) -диэлектрическая проницаемость газа; е2- проницаемость диэлектрической подложки.
После интегрирования по X выражения (1.6) с использованием преобразования Фурье
ц(х) = ^(х)-емск была получена формула для описания эффективной плотности зарядов, представляющая собой сходящийся знакопеременный ряд:
= & (-1)'*' — [ —+,^') ~ <°^(— ут)1 . О-7)
М я У П1 + 21С1 т + 2н1 ]
У 2 1 , Б2-е. ,
где с =--------=----------------—; к = —---------; а- толщина диэлектрика.