大气压氦气介质阻挡放电中的分岔与混沌现象研究

摘要

介质阻挡放电是一种新兴的放电方式，是指有绝缘介质覆盖在电极上或者插入放电空间。虽然这种放电已经有了较为广泛的应用领域，但对它的理论研究还不够完善，特别是针对其放电中的非线性研究工作仍然很初步。本文通过建立一维流体模型仿真大气压氦气介质阻挡放电，得到了介质阻挡放电时域上较为详细的分岔和混沌现象，并根据大量的数值计算结果绘制出了放电电流密度峰值随外加电压频率变化的分岔图，从而完整的表征了在3700Hz-6760Hz放电电流的非线性现象。此外，文中还着重分析了放电电流从稳定周期1到倍周期的过渡过程，发现了放电电流密度正负半周对称性破裂的情况，并且研究了各物理量的空间分布发生的变化。我们通过对各周期态的观察比较，提出了放电电流密度正负半周对称性的破裂是产生分岔和混沌现象的必要条件。