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介质阻挡放电中蜂窝发光斑图的实验研究

作　者: 刘微粒
导　师: 董丽芳
学　校: 河北大学
专　业: 光学
关键词: 介质阻挡放电蜂窝六边形斑图时空动力学斑图演化晶胞生长
分类号: O461
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
下　载: 4次
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内容摘要

本工作采用双水电极介质阻挡放电装置,首次获得了具有超晶格结构的蜂窝六边形斑图,并对其形成条件、演化机制、时空动力学行为以及随放电参数变化的特性规律进行了研究。实验发现：随外加电压的升高,放电斑图经历随机分布放电丝——四边形斑图——四边形和蜂窝晶胞混合态——蜂窝六边形斑图——混沌态的演化过程。通过时空相关性测量发现,蜂窝六边形斑图由三套交替放电的六边形子点阵相互嵌套而成。其中一套子点阵(点阵A)的放电具有谐振的时间响应(相对于驱动电压),而另两套子点阵(点阵B、C)的放电具有次谐振的时间响应。在一个电压周期内,三套子点阵遵循B-A-C-C-A-B的放电顺序。通过对蜂窝六边形斑图进行傅立叶变换发现,其空间傅立叶频谱中至少包含三种不同的空间波矢((?)1h、(?)2s和(?)3s)。并且,(?)1h、(?)2s。和(?)3s恰好为上述三个子点阵的空间波矢。由此,证明了蜂窝六边形斑图是一种超晶格斑图,并继而确定了这种超晶格斑图所满足的三波共振关系。结合空间傅立叶频谱,对从四边形斑图到蜂窝六边形斑图的时空演化过程进行了细致的观察。详细研究了斑图演化过程中空间对称性的变换过程,并由此讨论了斑图演化过程中相变的连续性。对四边形斑图及其中存在的缺陷进行了光学时空分辨测量。借此讨论了蜂窝六边形斑图可能的形成机制,并进一步证明了蜂窝六边形斑图的演化过程是一个连续过程。此外,随电压的增加,在蜂窝斑图中还观察到了蜂窝晶胞沿一定方向的生长过程。并结合不同斑图态下的电流信号,讨论了系统中的“相变”。在实验中,还观察了不同超晶格斑图之间的空间转换过程。并对与蜂窝六边形斑图结构类似的反相六边形斑图进行了较系统的实验研究。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-9
第1章引言  9-17
第2章实验装置  17-19
第3章蜂窝六边形斑图时空动力学  19-27
  3.1 蜂窝六边形斑图的实验观察及相图  19-22
  3.2 蜂窝六边形斑图的时空动力学  22-27
第4章蜂窝六边形斑图的时空演化  27-40
  4.1 蜂窝六边形斑图的演化过程  27-31
  4.2 四边形斑图及其缺陷的时空动力学  31-34
  4.3 蜂窝六边形斑图演化过程中的其他现象  34-37
  4.4 蜂窝六边形斑图演化过程中放电参数的测量  37-40
第5章不同超晶格斑图之间的空间变换  40-43
第6章反相六边形斑图  43-47
结束语  47-49
参考文献  49-53
附录:攻读硕士学位期间发表论文目录  53-55
致谢  55

介质阻挡放电中蜂窝发光斑图的实验研究

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