首個(gè)等離子體危廢處理項(xiàng)目通過驗(yàn)收

常壓下用等離子體來處理材料,使其表面能增強(qiáng),對(duì)材料進(jìn)行消毒、清潔等比真空等離子體技術(shù)有優(yōu)勢(shì),為研究應(yīng)用該技術(shù),在實(shí)驗(yàn)室中開發(fā)了一套在常壓下用空氣做原料連續(xù)處理材料的等離體子體設(shè)備。試制了幾種不同的電極結(jié)構(gòu),以使其產(chǎn)生均勻的等離子體,最后確定采用旋轉(zhuǎn)輪做接地電極,銅平板做高壓高頻電極,耐熱玻璃做絕緣介質(zhì)的等離子體產(chǎn)生結(jié)構(gòu)。試驗(yàn)了幾種不同的絕緣材料做阻擋介質(zhì)后綜合考慮采用耐熱玻璃做阻擋介質(zhì),并比較了產(chǎn)生的等離子體以及對(duì)材料的處理結(jié)果,證實(shí)經(jīng)過等離子體處理之后材料的表面能大大增強(qiáng)。

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為了解氧等離子體處理對(duì)竹材表面性能的影響,用表面潤(rùn)濕角測(cè)定評(píng)估竹材表面潤(rùn)濕性,通過測(cè)試竹地板的膠層剪切強(qiáng)度了解竹材膠合性能的變化。結(jié)果表明:竹材經(jīng)過氧等離子體處理后,表面潤(rùn)濕角有較大減小,尤其是帶有竹青和竹黃的竹片,潤(rùn)濕角從原來的76.5°降到36.0°,同時(shí)膠合強(qiáng)度提高33%。更重要的是竹地板的膠合強(qiáng)度變異系數(shù)從原來的39.0%降到9.8%,對(duì)于無(wú)竹青和竹黃的竹地板盡管膠合強(qiáng)度沒有明顯增加,但變異系數(shù)有顯著的降低。因此,竹材經(jīng)氧等離子體處理后,表面特性改善,壓制的竹地板質(zhì)量穩(wěn)定性提高。圖3表4參11

針對(duì)強(qiáng)流雙潘寧離子源等離子體發(fā)生器電源系統(tǒng)的特殊要求,介紹了燈絲電源和弧電源的組成及其作用,并對(duì)其主電路設(shè)計(jì)思路進(jìn)行了相關(guān)的分析。離子源等離子體放電實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該套等離子體電源系統(tǒng)達(dá)到了設(shè)計(jì)指標(biāo)要求。

介紹了時(shí)域有限差分(fdtd)算法的基本原理,對(duì)fdtd算法進(jìn)行了理論研究和公式推導(dǎo),建立等離子體的模型,并運(yùn)用fdtd算法對(duì)等離子體和電磁波間的作用機(jī)理進(jìn)行了數(shù)值計(jì)算。運(yùn)用matlab軟件對(duì)結(jié)果進(jìn)行了仿真,分析了等離子頻率、等離子數(shù)量和碰撞頻率等重要參數(shù)對(duì)電磁波反射特性的影響,并由此可得計(jì)算結(jié)果與目前的解析法和wkb方法結(jié)果接近,具有很高的準(zhǔn)確性。

研究45鋼在乙醇胺電解液中實(shí)現(xiàn)以滲碳為主的碳氮共滲,獲得以高碳馬氏體和含氮馬氏體為主的表面改性層,使其硬度達(dá)到480hv,為基體的1.5倍.結(jié)果表明:45鋼進(jìn)行液相等離子體碳氮共滲依賴于原子(離子)的吸附和擴(kuò)散效應(yīng).弧光放電的電離過程產(chǎn)生的大量活性碳、氮原子(離子)被吸附到工件表面,同時(shí)弧光放電等離子體對(duì)工件的不斷轟擊使工件表面迅速進(jìn)入奧氏體化的高溫區(qū)間,致使吸附于工件表面的碳、氮原子(離子)通過熱擴(kuò)散效應(yīng)滲入基體并向內(nèi)擴(kuò)散.

等離子體因其高溫、高導(dǎo)熱特性,對(duì)污染物有很高的處理效率,尤其是對(duì)難處理污染物及特殊要求污染物。直流拉弧放電是產(chǎn)生熱等離子體的主要方法之一,通過高頻變壓器和電壓電流反饋裝置可得到滿足電弧伏-安特性的直流大電流,由此可通過電弧放電獲得穩(wěn)定高效的等離子體源,在污染煙氣處理等領(lǐng)域有良好的應(yīng)用前景。本文通過利用igbt逆變技術(shù)來獲得適丁環(huán)保、焊接等應(yīng)用的直流大電流,研制成能產(chǎn)生0～30a電流的直流等離子體發(fā)生器。

托卡馬克裝置在放電過程中經(jīng)常會(huì)發(fā)生破裂現(xiàn)象。破裂會(huì)對(duì)裝置造成很大的危害。為了滿足在實(shí)驗(yàn)先進(jìn)超導(dǎo)托卡馬克(east)裝置上開展高壓氣體注入來緩解等離子體破裂研究的需求,基于渦流驅(qū)動(dòng)的等離子體破裂防護(hù)快速充氣閥已經(jīng)在中科院等離子體物理研究所研制成功,該閥的成功研制為在east上面開展高壓氣體注入來緩解等離子體破裂研究提供了有效的工具。為了更加精確地測(cè)量快閥的響應(yīng)時(shí)間并對(duì)其流量進(jìn)行標(biāo)定,搭建了基于磁柵尺的測(cè)試平臺(tái)來測(cè)量快閥的響應(yīng)時(shí)間,并編寫了相應(yīng)的測(cè)試程序,測(cè)試結(jié)果表明快閥得到觸發(fā)信號(hào)后在0.5ms時(shí)間內(nèi)就可以開啟,其流量可以從0～70000pal之間方便進(jìn)行調(diào)節(jié),其響應(yīng)時(shí)間及流量完全可以滿足等離子體破裂防護(hù)對(duì)充氣系統(tǒng)的要求。

第1頁(yè) 等離子體的基本概念 什么是等離子體？ 由大量的帶電粒子組成的非束縛態(tài)的宏觀體系 非束縛性：異類帶電粒子之間相互“自由”，等離子體的基本粒子元是正 負(fù)荷電的粒子（電子、離子），而不是其結(jié)合體。 粒子與電磁場(chǎng)的不可分割性：等離子體中粒子的運(yùn)動(dòng)與電磁場(chǎng)（外場(chǎng)及 粒子產(chǎn)生的自洽場(chǎng)）的運(yùn)動(dòng)緊密耦合，不可分割。 集體效應(yīng)起主導(dǎo)作用：等離子體中相互作用的電磁力是長(zhǎng)程的。 等離子體是物質(zhì)第四態(tài) 電離氣體是一種常見的等離子體 放電是使氣體轉(zhuǎn)變成等離子體的一種常見形式，等離子體電離氣體 需要有足夠的電離度的電離氣體才具有等離子體性質(zhì)?！半娦浴北取爸行浴备?要(電離度>10-4) 宇宙中90％物質(zhì)處于等離子體態(tài) 人類的生存伴隨著水，水存在的環(huán)境是地球文明得以進(jìn)化、發(fā)展的的熱 力學(xué)環(huán)境，這種環(huán)境遠(yuǎn)離等離子體物態(tài)普遍存在的狀態(tài)。因而，天然等 離子體就只能存在于遠(yuǎn)離人群的地方，以閃

第1頁(yè) 等離子體的基本概念 什么是等離子體？ 由大量的帶電粒子組成的非束縛態(tài)的宏觀體系 非束縛性：異類帶電粒子之間相互“自由”，等離子體的基本粒子元是正 負(fù)荷電的粒子（電子、離子），而不是其結(jié)合體。 粒子與電磁場(chǎng)的不可分割性：等離子體中粒子的運(yùn)動(dòng)與電磁場(chǎng)（外場(chǎng)及 粒子產(chǎn)生的自洽場(chǎng)）的運(yùn)動(dòng)緊密耦合，不可分割。 集體效應(yīng)起主導(dǎo)作用：等離子體中相互作用的電磁力是長(zhǎng)程的。 等離子體是物質(zhì)第四態(tài) 電離氣體是一種常見的等離子體 放電是使氣體轉(zhuǎn)變成等離子體的一種常見形式，等離子體電離氣體 需要有足夠的電離度的電離氣體才具有等離子體性質(zhì)?！半娦浴北取爸行浴备?要(電離度>10-4) 宇宙中90％物質(zhì)處于等離子體態(tài) 人類的生存伴隨著水，水存在的環(huán)境是地球文明得以進(jìn)化、發(fā)展的的熱 力學(xué)環(huán)境，這種環(huán)境遠(yuǎn)離等離子體物態(tài)普遍存在的狀態(tài)。因而，天然等 離子體就只能存在于遠(yuǎn)離人群的地方，以閃

等離子體空氣消毒凈化新風(fēng)系統(tǒng)

采用球面云母晶體,在特定的幾何布局下,通過選擇適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)參數(shù),在1.3ma脈沖功率裝置上獲得了lyα線表征的z箍縮鋁絲陣等離子體k殼層輻射時(shí)間積分2維分布。與通常采用的帶濾片卡域的時(shí)間積分針孔成像相比,避免了由于無(wú)法將測(cè)量能段準(zhǔn)確設(shè)定在k殼層輻射譜線所在能區(qū),而造成測(cè)量結(jié)果偏離真實(shí)的k殼層輻射分布的缺點(diǎn),為模擬計(jì)算z箍縮等離子體輻射輸運(yùn)程序提供了更為精確的校驗(yàn)參數(shù)。

探針光系統(tǒng)作為激光等離子體診斷的探針光源,它通過倍頻和受激喇曼散射,將波長(zhǎng)為1054nm、脈寬約為1ns激光轉(zhuǎn)換成波長(zhǎng)為308nm、脈寬小于60ps、能量大于1mj的紫外光。通過預(yù)研研究和工程化改造,結(jié)果表明:探針光系統(tǒng)輸出能量大于1mj、脈寬小于30ps、均勻性較好、運(yùn)行成功率大于90%,達(dá)到了研制標(biāo)的,可滿足激光等離子體診斷的要求。

利用pic(particleincell)方法,結(jié)合實(shí)驗(yàn)裝置的幾何結(jié)構(gòu)和實(shí)驗(yàn)結(jié)果,采用動(dòng)態(tài)開關(guān)模型,對(duì)微秒等離子體斷路開關(guān)和電感負(fù)載間的功率流特性進(jìn)行了研究。模擬得到了與實(shí)驗(yàn)結(jié)果符合較好的開關(guān)電壓和負(fù)載電流波形,并給出了開關(guān)下游出現(xiàn)的稀薄等離子體的密度(約1012cm-3)和速度(約1cm/ns),同時(shí)也得到了開關(guān)下游的空間電流分布。模擬結(jié)果表明,開關(guān)下游的結(jié)構(gòu)應(yīng)避免阻抗突變以減少電流損失,同時(shí)提高開關(guān)阻抗可有利于提高負(fù)載上的最大功率。

等離子體因其高溫高導(dǎo)熱特性對(duì)污染物有很高的處理效率,尤其是對(duì)難處理污染物及特殊要求污染物。直流拉弧放電是產(chǎn)生熱等離子體的主要方法之一,通過高頻變壓器和電壓電流反饋裝置可得到滿足電弧伏安特性的直流大電流,由此可通過電弧放電獲得穩(wěn)定高效的等離子體源,在污染煙氣處理等領(lǐng)域有良好的應(yīng)用前景。通過利用igbt逆變技術(shù)來獲得適于環(huán)保、焊接等應(yīng)用的直流大電流,研制成能產(chǎn)生0～30a電流的直流等離子體發(fā)生器。

介紹了時(shí)域有限差分（fdtd）算法的基本原理,對(duì)fdtd算法進(jìn)行了理論研究和公式推導(dǎo),建立等離子體的模型,并運(yùn)用fdtd算法對(duì)等離子體和電磁波間的作用機(jī)理進(jìn)行了數(shù)值計(jì)算。運(yùn)用matlab軟件對(duì)結(jié)果進(jìn)行了仿真,分析了等離子頻率、等離子數(shù)量和碰撞頻率等重要參數(shù)對(duì)電磁波反射特性的影響,并由此可得計(jì)算結(jié)果與目前的解析法和wkb方法結(jié)果接近,具有很高的準(zhǔn)確性。

報(bào)道了一種基于等離子體修飾的pvc膜脲酶生物傳感器。應(yīng)用微波等離子體化學(xué)氣相沉積技術(shù),在ph敏感pvc膜上修飾一層帶有氨基的乙二胺等離子體聚合物薄層,通過戊二醛共價(jià)交聯(lián)固定脲酶分子,制成脲酶?jìng)鞲衅?。這種乙二胺等離子體聚合物薄層對(duì)ph敏感膜的響應(yīng)特性影響小,且其表面氨基使得ph敏感膜更加易于與h+結(jié)合,檢測(cè)范圍向高ph方向偏移,響應(yīng)斜率為45.73mv/ph,比未修飾的ph敏感膜電極的響應(yīng)斜率42.81mv/ph有所提高。該脲酶?jìng)鞲衅鲗?duì)尿素顯示了良好的傳感性能,其響應(yīng)時(shí)間約為200s;在6.0×10-4~8.4×10-3mol/l范圍,脲酶?jìng)鞲衅鞯碾娢豁憫?yīng)值與尿素濃度的對(duì)數(shù)存在良好的線性關(guān)系,相關(guān)系數(shù)為0.9978,檢測(cè)下限為5.0×10-5mol/l。

通過atr衰減全反射的紅外光譜分析和對(duì)蒸餾水接觸角的測(cè)定表明,經(jīng)脈沖輝光放電等離子體的作用,ptfe薄膜表面的組分結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化。主要表現(xiàn)為薄膜表面氧基團(tuán)的含量由無(wú)到有,并形成了c=c不飽和基團(tuán)。表面由完全非極性變成表現(xiàn)出部分極性,親水性大為增強(qiáng),可粘性也得到很大改善。

研究中發(fā)現(xiàn)了電源電壓頻率異?，F(xiàn)象。通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)這種現(xiàn)象是由于高漏感變壓器的存在,導(dǎo)致電路諧振能量過大引起的。在此研究了這種現(xiàn)象對(duì)開關(guān)損耗和rcd緩沖電路的影響,提出通過調(diào)整諧振參數(shù)和加大占空比來抑制這種現(xiàn)象的方法。

食品樣品使用微波消解處理后,選用質(zhì)量數(shù)相近的鈧(sc)作為內(nèi)標(biāo),使用電感耦合等離子體-質(zhì)譜儀測(cè)定總鉻含量。在0—150μg/l范圍內(nèi),儀器響應(yīng)值與總鉻含量呈線性關(guān)系,線性方程為i=0.0429c,相關(guān)系數(shù)r=0.9998,檢出限為0.022mg/kg,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(n=6)為4.58%,加標(biāo)回收率在97.6%—104%之間。

在正交實(shí)驗(yàn)和單因素實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,對(duì)非平衡等離子體水處理反應(yīng)器的整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì),并對(duì)優(yōu)化后反應(yīng)器的性能進(jìn)行了定性評(píng)價(jià)。正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,影響降解效率的因素為氣高、液高和氣體流量。針高度為4mm、電極間距為17mm、氣體流量為96l.h-1時(shí)甲基橙的降解效果最佳。用40目不銹鋼網(wǎng)作地電極,采用正脈沖放電能提高降解效率,預(yù)處理溶液中放置不銹鋼阻擋網(wǎng)有助于提高臭氧的利用率。降解效率和cod去除率隨溶液初始濃度的增加而降低,但相同時(shí)間內(nèi)有機(jī)污染物的絕對(duì)去除量增加,重復(fù)實(shí)驗(yàn)表明實(shí)驗(yàn)誤差小于3.5%。

采用等離子體引發(fā)聚四氟乙烯(ptfe)表面固定化脲酶,并利用固定化酶膜處理含尿素廢水。研究發(fā)現(xiàn),固定化酶處理900mg/l的尿素廢水,30℃以上的溫度下1h以內(nèi)尿素轉(zhuǎn)化率能保證在90%以上,并且固定化酶比活力不變。在固定化酶的穩(wěn)定性測(cè)試中,1個(gè)月內(nèi)固定化脲酶酶活保持不變。