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氬（Ar）對(duì)氮（N2）介質(zhì)阻擋放電光譜的影響

2012-5-25 9:27:13

近年來(lái)，金屬氮化物因其具有卓越的性能，如硬度和耐磨性較好、耐腐蝕性高、導(dǎo)熱性好、熔點(diǎn)高、熱膨脹系數(shù)低、保溫性能高以及壓電常數(shù)較大，在光學(xué)、電子、汽車和航空航天行業(yè)具有廣泛的應(yīng)用。因此，在各種基體上鍍上一層金屬氮化物薄膜通常是必不可少的。

大氣壓等離子滲氮因其工業(yè)化前景獲得格外關(guān)注，但研究者多關(guān)注于工藝參數(shù)對(duì)金屬氮化物薄膜性能的影響，對(duì)等離子體改性過(guò)程中光譜輻射特性的研究較少。同時(shí)為獲得穩(wěn)定的N2等離子體放電，通常在反應(yīng)器中添加一定量的氬氣。本文采用在線光譜技術(shù)對(duì)氮?dú)?/a>輔助氣體氬氣及混合氣體介質(zhì)阻擋放電等離子體進(jìn)行光譜特性研究。

利用發(fā)射光譜法研究了大氣壓下純氣體以及少量Ar對(duì)N2介質(zhì)阻擋放電等離子體的光輻射特性變化規(guī)律，得到以下結(jié)論：在N2里添加少量Ar時(shí)，氮?dú)庾V線增強(qiáng)尤為顯著，386.3nm和418.9nm兩條譜線增強(qiáng)尤為顯著，說(shuō)明氮分子的激發(fā)會(huì)由于亞穩(wěn)態(tài)亞原子的潘寧激發(fā)效應(yīng)傳能而增強(qiáng)，氣體的成分及其比例能影響內(nèi)部的能量傳輸特性以及放電的發(fā)光特性。

在N2和Ar混合氣體譜線強(qiáng)度隨放電電壓增加而增強(qiáng)，氮?dú)庾V線386.2nm在70kV時(shí)瞬間被激發(fā)出達(dá)到很大的強(qiáng)度。混合氣體譜線強(qiáng)度隨譜線的變化出現(xiàn)極值，并且會(huì)隨著氮?dú)獾捏w積分?jǐn)?shù)的增加放電峰值頻率移動(dòng)。頻率變化能影響外部單位時(shí)間提供給氣體的能量，頻率的峰值發(fā)生變化，說(shuō)明內(nèi)部能量傳遞過(guò)程會(huì)有變化。

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