减压层流等离子体射流非平衡特性研究

减压热等离子体已经有几十年广泛的材料工艺应用历史，然而，对热等离子体本身的物理机制、参数诊断、特别是其非平衡特性的研究仍远未深入系统。本申请采用以实验为主的方法，以流动稳定、可控性高、随工作参数变化的可重复性良好、工作在环境压力为100 Pa～10000 Pa的减压氩－氮直流电弧层流等离子体射流为研究对象，通过光谱法及探针法对等离子体中存在的电子温度、重粒子温度、激发温度、分子的振动与转动温度等特征温度以及相应的电子密度进行系统诊断，结合数据及理论分析，尝试对减压热等离子体射流的非平衡问题进行探讨，研究热等离子体射流的非平衡特性随工作环境压力的演变。从实质上增进对该类热等离子体热力学特性以及其基本物理过程的认识，同时希望可为该类射流在材料制备中的应用提供一些必要的参考数据，促进减压热等离子体技术应用的发展。