辉光放电等离子体对气压变化的响应特性

李 帆焦俊凯罗海云王偲臣林 峰

（1. 中国科学院大学物理学院 北京 100049 2. 中国科学院工程热物理研究所先进能源动力重点实验室 北京 100190 3. 清华大学电机系气体放电与等离子体实验室 北京 100084）

辉光放电等离子体对气压变化的响应特性

李 帆1,2焦俊凯3罗海云3王偲臣2林 峰2

（1. 中国科学院大学物理学院 北京 100049 2. 中国科学院工程热物理研究所先进能源动力重点实验室 北京 100190 3. 清华大学电机系气体放电与等离子体实验室 北京 100084）

当代气体动力学研究经常需要测量超高频流动现象，而目前使用的测量技术手段频响存在瓶颈。基于辉光放电等离子体原理测量气压的方法，频响由驱动电源载波频率决定，有望突破此瓶颈，进而捕捉更细致精确的非定常流动信息。在进行高频、超高频交流驱动实验之前，首先需要研究稳态气压对辉光放电等离子体的影响，即在直流驱动不同电极间隙条件下辉光放电具有的不同放电模式，以及该放电模式下辉光放电的维持电压对较宽范围不同稳态气压（0.5～1.0atm）的响应规律。实验结果表明：间隙50μm电流控制在3～4.5mA范围，探针工作在反常辉光放电模式，电压随着气压增大而单调变小；间隙250μm电流控制在2～3.5mA范围，探针工作在亚正常辉光放电模式，电压随着气压增大而单调增大；间隙190μm时探针电压几乎不随气压变化。

辉光放电 等离子体 稳态气压 放电模式 响应规律

0 引言

为了捕捉和提取更细致精确的非定常流动信息和三维流场的精细结构，如湍流、非定常分离泡以及流动失稳等，气体动力学研究者们期望传感器频响能够达到MHz级别。……