CN114184578A - 一种可实现瞬态及稳态测量的介质阻挡放电实验平台 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可实现瞬态及稳态测量的介质阻挡放电实验平台，包括电源系统、进气系统、反应器、瞬态测量系统、稳态测量系统和排气系统；电源系统采用高压纳秒脉冲电源，其具有两种放电模式：脉冲串放电模式和连续放电模式；进气系统用于提供氛围气体和反应气，并通过反应器上的氛围气体入口、反应气入口通入反应器；反应器包括依次连接的反应器前端、反应器主体及反应器末端；瞬态测量系统实现对分子的单个或者多个吸收线的测量，从而得到反应区域组分浓度和温度信息；稳态测量系统用于为激光系统未能检测到的组分提供数据的补充，或者对瞬态测量结果进行对比验证；排气系统用于对反应后的反应气及氛围气体进行连续抽取，实现排气功能。
Description
技术领域
本发明属于新型燃烧调控技术领域，具体涉及一种可实现瞬态及稳态测量的介质阻挡放电实验平台。
背景技术
全球能源供给问题日益严峻，并且化石燃料的燃烧带来了一系列环境问题，有效提升燃料的利用率、提高燃烧设备的效率、降低污染物排放对能源安全至关重要，是实现可持续发展的必由之路。
近年来，研究者们不断提出新型燃烧调控技术，如改变点火方式、设计燃烧室流场形态、控制燃料浓度分布等。在众多的点火助燃技术中，无论是针对地面发动机的节能减排，还是空天发动机的贫油熄火、高空再点火以及燃烧室内火焰失稳等问题，等离子体都展现出了巨大的应用潜力。作为不同于气体、液体、固体的物质第四态，等离子体包含电子、正负离子、活性自由基、激发态组分等，是一种正负电荷数相等，对内表现为良导体，对外呈现电中性的电离态物质。其通过热效应、动力学效应以及输运效应对燃烧起到促进作用，在改变点火及燃烧化学反应路径、改善火焰稳定性、拓宽着火极限、缩短着火延迟时间以及减少污染物排放等方面具有良好的技术优势。等离子体助燃技术中采用的主要是低温(非平衡态)等离子体，因为其化学活性更强、功率更低、效率更高、电极使用寿命较长而受到广泛关注。明晰低温等离子体点火助燃的动力学机理对于燃烧调控是不可或缺的，然而，由于低温等离子体反应动力学和燃烧化学反应动力学复杂的相互作用，目前国内外学者研究构建的动力学模型存在较大的不确定性，模型预测结果与实验数据存在较大的偏差。仍需要进行大量的科学实验，建立并完善等离子体辅助燃料热解/氧化的组分及浓度数据库，为等离子体反应动力学机理的建立及优化提供依据。
目前研究者的工作普遍基于同轴圆柱形的介质阻挡放电等离子体生成装置进行，但是由于重力作用，装置中心细长的电极往往会向下弯曲，与外圈电极的同轴度得不到保证，放电间隙的变化导致不能产生均匀的等离子体，燃料热解/氧化产生的组分数据误差也较大。同时，非平衡放电等离子体辅助燃烧在特殊环境中的原位测量和瞬态诊断较为困难，因此目前学者们普遍使用石英玻璃管或其他集气装置采样，然后将气体通入气相色谱仪等检测装置进行分析。这些方法都非原位测量，测量系统十分昂贵且结构复杂，检测时间较长，无法在燃料受等离子体作用时同步获得组分浓度及温度瞬态测量结果。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可实现瞬态及稳态测量的介质阻挡放电实验平台，对非平衡等离子体辅助燃料热解/氧化反应的组分浓度及温度进行瞬态、稳态测量，建立并完善组分浓度、温度等关键信息数据库，进而建立等离子体-化学反应耦合的动力学模型，深化对等离子体辅助燃料热解/氧化作用机理的研究。
本发明采用如下技术方案来实现的：
一种可实现瞬态及稳态测量的介质阻挡放电实验平台，包括电源系统、进气系统、反应器、瞬态测量系统、稳态测量系统和排气系统；
电源系统采用高压纳秒脉冲电源，其具有两种放电模式：脉冲串放电模式和连续放电模式；
进气系统用于提供氛围气体和反应气，并通过反应器上的氛围气体入口、反应气入口通入反应器；
反应器包括依次连接的反应器前端、反应器主体及反应器末端；反应器前端用于进气和整流，包括连接在一起的进气端盖和整流段，在进气端盖前后对称开设有两个反应气入口，用于向反应器通入反应气体，在整流段内部安装有蜂窝陶瓷，用于反应器的整流，在整流段上下对称开设有两个氛围气体入口，用于氛围气体的通入；
反应器主体用于发生等离子体辅助燃料热解/氧化的反应以及通过可调谐二极管吸收光谱技术对组分浓度、温度进行原位的瞬态测量，包括与整流段连接在一起的不锈钢腔体，不锈钢腔体内部设置有反应池，高压纳秒脉冲电源正负电极线通过安装在不锈钢腔体上的聚四氟电极基座接入反应器内部，分别与反应池上下两个不锈钢电极板相连，用于放电激发等离子体；不锈钢腔体前后面对称开孔，用于安装氟化钙窗口，为激光诊断提供光学通路；反应池为由上下两个石英玻璃片和前后两个陶瓷夹板构成反应气的矩形截面通道；
反应器末端用于实现真空环境、排气以及可视化；
瞬态测量系统瞬态测量基于可调谐二极管吸收光谱技术，利用可调谐半导体激光器窄线宽及波长随注入电流和温度改变的特性，可实现对分子的单个或者多个吸收线的测量，从而得到反应区域组分浓度和温度信息；
稳态测量系统用于为激光系统未能检测到的组分提供数据的补充，或者对瞬态测量结果进行对比验证；
排气系统用于对反应后的反应气及氛围气体进行连续抽取，实现排气功能。
本发明进一步的改进在于，高压纳秒脉冲电源的电源型号为HVP-20，输出幅值0-20kV和放电频率0-100kHz均为连续可调，用于非平衡等离子体的激发。
本发明进一步的改进在于，进气系统包括若干高压气瓶，用于储存氛围气体和反应气，且氛围气体和反应气的质量流量由流量计控制，分别通过氛围气体入口、反应气入口通入反应器。
本发明进一步的改进在于，在不锈钢腔体上方开设压力探测孔，用于压力表的安装，实现不锈钢腔体内部压力的实时监测。
本发明进一步的改进在于，在前后两个陶瓷夹板上分别开设了两个氟化钙玻璃安装孔，加装有氟化钙玻璃，为激光诊断提供光学通路；不锈钢电极板安装在反应池上下两侧的陶瓷支撑座上，石英玻璃片与不锈钢电极板之间加装一层硅胶片；上下两块陶瓷支撑座之间连接；整个反应池放置在不锈钢支撑板上，并通过石英玻璃片和陶瓷夹板构成的矩形截面通道插入反应器前端实现定位，不锈钢支撑板通过开设的定位孔加装螺栓与不锈钢腔体进行连接。
本发明进一步的改进在于，反应器末端开设排气孔，用于连接真空泵，实现反应器内部的负压环境和排气。
本发明进一步的改进在于，反应器末端的法兰端盖上开设采样孔，用于稳态测量的气体采样，法兰端盖与反应器之间加装石英玻璃视窗并通过氟橡胶圈进行密封，用于对矩形截面双层介质阻挡放电特性进行可视化分析，检验放电的均匀性。
本发明进一步的改进在于，瞬态测量系统包括数字延时脉冲信号发生器、函数发生器、激光器、分束镜、原始谱线探测器、示波器、反射镜和吸收谱线探测器；
高压纳秒脉冲电源的触发信号传输至数字延时脉冲信号发生器，经过设定延时后，触发信号输出至函数发生器，函数信号发生器经触发后输出扫描电压信号至激光器；激光器发射激光，经分束镜后分离成反射光和透射光两部分，透射率和反射率均为50％，透射激光被原始谱线探测器接收，得到原始谱线信息，反射激光通过不锈钢腔体上的氟化钙窗口射入反应器，经加装在陶瓷夹板上的氟化钙玻璃射入反应池，后经对称结构射出反应器，通过反射镜反射后，被吸收谱线探测器接收，得到吸收谱线信息。
本发明进一步的改进在于，稳态测量系统用于将反应池内反应后气体通过采样孔采样，通入气相色谱仪、氮氧化合物分析仪及傅里叶变换红外光谱仪中，对等离子体辅助燃料热解/氧化后的反应气组分浓度进行稳态测量。
本发明进一步的改进在于，排气系统通过排气孔外接真空泵对反应后的反应气及氛围气体进行连续抽取，实现排气功能，同时创造反应器内部负压环境，提高放电区域的均匀性。
相较于现有技术，本发明至少具有如下有益的技术效果：
1、本发明可实现等离子体辅助燃料热解/氧化过程的瞬态及稳态测量。
2、本发明采用高压纳秒脉冲电源，型号为HVP-20，输出幅值0-20kV，放电频率0-100kHz均为连续可调，可用于非平衡等离子体的激发。
3、本发明采用高压纳秒脉冲电源的两种放电模式：脉冲串放电模式，该放电模式用于瞬态测量；连续放电模式，该放电模式用于稳态测量。
4、本发明采用可变法兰端盖结构设计(图4)，结构a和b分别可用于放电特性的可视化研究及稳态测量采样过程。
5、本发明反应器主体为完全密封的不锈钢材质，可缠绕加热带控制反应温度，用于等离子体辅助气体或液体燃料热解/氧化的研究。
6、本发明对整流结构独特设计，反应器前端“回”形结构以及蜂窝陶瓷的设计有利于产生更加稳定、均匀的反应气。
7、本发明通过对反应池结构进行独特设计，实现了矩形平板间介质阻挡放电模式，产生十分均匀的低温等离子体。
8、本发明在不锈钢电极板与石英玻璃片中间加装薄硅胶片，可有效防止电极板边缘电弧的形成，产生更加均匀的低温等离子体。
9、本发明在反应器末端开设排气孔，外接真空泵，实现反应器内部的负压环境，有利于产生更加均匀的等离子体，降低吸收谱线的展宽，便于数据的后处理。
10、本发明瞬态测量系统采用可调谐二极管吸收光谱技术，具有系统简单，装置成本低，抗干扰能力强，可原位非接触式测量，测量物种种类多，选择性强，精度高的优势。
11、本发明对等离子体作用区域设计光学通路，实现可调谐二极管吸收光谱技术对目标产物的瞬态测量。
12、本发明在每块陶瓷夹板上安装两块氟化钙玻璃，可布置两路激光，实现两种组分的同步测量。
13、本发明稳态测量系统可将反应气通入气相色谱仪、氮氧化合物分析仪及傅里叶变换红外光谱仪中，对等离子体辅助燃料热解/氧化后的反应气组分浓度进行稳态的定性及定量测量。
综上，本发明提供了一种既可实现原位瞬态测量又可实现非原位稳态测量的介质阻挡放电等离子体实验平台。本发明使用矩形平板介质阻挡放电等离子体发生装置，可以保证放电间隙的一致性，产生均匀的等离子体，保证燃料热解/氧化组分数据测量具有较好的重复性。在等离子体作用区域设计有光学通路，使用可调谐二极管吸收光谱技术对多种目标产物原位进行瞬态测量。在反应区末端使用石英玻璃管采样并将气体通入气相色谱仪、氮氧化物分析仪、傅里叶变换红外光谱仪等检测装置进行稳态测量。本实验平台可用于完善等离子体辅助燃料热解/氧化的组分浓度、温度等关键信息数据库，支撑等离子体辅助燃料热解/氧化的动力学模型研究。
附图说明
图1是本发明的整体平台结构示意图。
图2是本发明的反应器1/4剖视图。
图3是本发明的反应器内反应池爆炸视图。
图4是本发明的反应器可变结构法兰端盖示意图。
附图标注说明如下：
101-高压纳秒脉冲电源，201-高压气瓶，202-流量计，301-反应器，302-反应气入口，303-蜂窝陶瓷，304-氛围气体入口，305-螺纹孔，306-反应池，307-氟化钙窗口，308-不锈钢腔体，309-聚四氟电极基座，310-压力探测孔，311-氟橡胶圈，312-采样孔，313-法兰端盖，314-排气孔，315-陶瓷支撑座，316-不锈钢电极板，317-硅胶片，318-石英玻璃片，319-陶瓷夹板，320-氟化钙玻璃安装孔，321-螺纹孔，322-不锈钢支撑板，323-定位孔，324-法兰端盖a，325-石英玻璃视窗，326-法兰端盖b，401-数字延时脉冲信号发生器，402-函数发生器，403-激光器，404-分束镜，405-原始谱线探测器，406-示波器，407-反射镜，408-吸收谱线探测器，501-气相色谱仪，502-氮氧化合物分析仪，503-傅里叶变换红外光谱仪，601-真空泵。
具体实施方式
以下给出本发明的具体实施案例，需要说明的是本发明并不局限于以下具体实施案例，凡在本申请技术方案基础上做的等同变换均落入本发明的保护范围。
遵从上述技术方案，如图1至图4所示，本发明为一种可实现瞬态及稳态测量的介质阻挡放电实验平台，整体平台可分为六个系统：电源系统、进气系统、反应器、瞬态测量系统、稳态测量系统和排气系统。
电源系统采用高压纳秒脉冲电源101，电源型号为HVP-20，输出幅值0-20kV和放电频率0-100kHz均为连续可调，可用于非平衡等离子体的激发，本发明平台采用高压纳秒脉冲电源的两种放电模式：脉冲串放电模式，该放电模式用于瞬态测量；连续放电模式，该放电模式用于稳态测量。
进气系统由储存在高压气瓶201内的气体及流量计202组成。氛围气体和反应气的质量流量由流量计202控制，分别通过氛围气体入口304、反应气入口302通入反应器301。
反应器301可根据气体流动方向分为三个部分：反应器前端、反应器主体及反应器末端，三部分通过开设的一系列螺纹孔305加装螺栓进行连接和固定，连接部分通过氟橡胶圈311进行密封。反应器前端的主要作用是进气和整流。反应气通过前后对称开设的反应气入口302通入反应器前端“回”字形密闭区域，在此空间中发生气体撞壁，减少气流正面对冲形成的大涡，进行初步混合，之后气体经矩形截面入口流入狭长通道，并充分发展，然后流经蜂窝陶瓷303进一步对反应气整流，形成均匀的反应气，最终流入反应池306。反应器主体部分的主要作用是发生等离子体辅助燃料热解/氧化的反应以及通过可调谐二极管吸收光谱技术对组分浓度、温度进行原位的瞬态测量。高压纳秒脉冲电源正负电极线通过安装在不锈钢腔体308上的聚四氟电极基座309接入反应器内部，分别与反应池306上下两个不锈钢电极板316相连，用于放电激发等离子体。在不锈钢腔体308上方开设压力探测孔310，用于压力表的安装，实现不锈钢腔体308内部压力的实时监测。不锈钢腔体308前后面对称开孔，用于安装氟化钙窗口307，为激光诊断提供光学通路。不锈钢腔体308内部反应池306爆炸视图如图3所示，由上下两个石英玻璃片318和前后两个陶瓷夹板319构成反应气的矩形截面通道，在前后两个陶瓷夹板319上分别开设了两个氟化钙玻璃安装孔320，加装有氟化钙玻璃，为激光诊断提供光学通路。不锈钢电极板316安装在反应池306上下两侧的陶瓷支撑座315上，石英玻璃片318与不锈钢电极板316之间加装一层硅胶片317，有利于防止电极板边缘电弧的形成，产生更加均匀稳定的低温等离子体。上下两块陶瓷支撑座315通过螺纹孔321加装陶瓷螺栓进行连接。整个反应池放置在不锈钢支撑板322上，并通过石英玻璃片318和陶瓷夹板319构成的矩形截面通道插入反应器301前端实现定位，不锈钢支撑板322通过开设的定位孔323加装螺栓与不锈钢腔体308进行连接。反应器末端的主要作用是实现真空环境、排气、采样以及可视化。反应器末端开设排气孔314，用于连接真空泵601，实现反应器内部的负压环境和排气。反应器末端法兰端盖有两种结构(a和b)，如图4所示，法兰端盖a324中间开设采样孔312，用于稳态测量的气体采样。法兰端盖b326与反应器301之间加装石英玻璃视窗325并通过氟橡胶圈进行密封，用于对矩形截面双层介质阻挡放电特性进行可视化分析，检验放电的均匀性。
瞬态测量基于可调谐二极管吸收光谱技术，利用可调谐半导体激光器窄线宽及波长随注入电流和温度改变的特性，可实现对分子的单个或者多个吸收线的测量，从而得到反应区域组分浓度和温度信息。瞬态测量系统包括数字延时脉冲信号发生器401、函数发生器402、激光器403、分束镜404、原始谱线探测器405、示波器406、反射镜407和吸收谱线探测器408。高压纳秒脉冲电源101的触发信号传输至数字延时脉冲信号发生器401，经过设定延时后，触发信号输出至函数发生器402，函数信号发生器402经触发后输出扫描电压信号至激光器403。激光器403发射激光，经分束镜404后分离成反射光和透射光两部分，透射率和反射率均为50％，透射激光被原始谱线探测器405接收，得到原始谱线信息，反射激光通过不锈钢腔体308上的氟化钙窗口307射入反应器301，经加装在陶瓷夹板319上的氟化钙玻璃射入反应池306，后经对称结构射出反应器301，通过反射镜407反射后，被吸收谱线探测器408接收，得到吸收谱线信息。通过对原始谱线信息和吸收谱线信息进行数据处理，可以得到反应区域组分浓度及温度信息。
稳态测量系统可为激光系统未能检测到的组分提供数据的补充，也可以对瞬态测量结果进行对比验证。将反应池306内反应后气体通过采样孔312采样，通入气相色谱仪501、氮氧化合物分析仪502及傅里叶变换红外光谱仪503中，对等离子体辅助燃料热解/氧化后的反应气组分浓度进行稳态测量。
排气系统通过排气孔314外接真空泵601对反应后的反应气及氛围气体进行连续抽取，实现排气功能，同时创造反应器内部负压环境，提高放电区域的均匀性。
本发明提供的一种可实现瞬态及稳态测量的介质阻挡放电实验平台，工作时，包括：
前期准备过程：本发明的反应器301完全密封，并工作在负压的环境下，通过排气孔314连接真空泵601实现负压环境，在反应气体和氛围气体通入之前，打开真空泵601，通过安装在压力探测孔310上方的压力表监测反应器301的内部压力。使反应器301内部空气排尽，压力表的示数稳定，并且持续一段时间不再变化。
气体通入过程：按照实验设定工况，通过流量计202定量通入反应气体和氛围气体，反应气通过反应气入口302通入反应器301，经过反应器特殊的前端“回”字形区域和蜂窝陶瓷303进行混合和整流，使反应气流充分发展，保证通入反应池306的气体均匀稳定。对于液体燃料，需完全气化后再通过反应气入口302通入，且整个反应器301外壳需要缠绕加热带，保证内部温度高于液体燃料的沸点，防止液体燃料液化。氛围气体通过氛围气体入口304通入反应器301，通过调节真空泵601阀门开度使反应器301的内部压力稳定在设定的实验工况。
放电过程：本发明采用高压纳秒脉冲电源101放电产生低温等离子体，电源正负电极线通过安装在不锈钢腔体308上的聚四氟电极基座309接入反应器301内部，分别与反应池306上下两个不锈钢电极板316相连，不锈钢电极板316之间放置两层石英玻璃片318，形成矩形平板双层介质阻挡放电结构，两个不锈钢电极板316与石英玻璃片318之间各放置一层硅胶片317，进一步保证放电均匀稳定。高压纳秒脉冲电源101可设置不同的放电电压、频率、脉宽、脉冲数等，实现不同形态的矩形平板双层介质阻挡放电。本发明采用高压纳秒脉冲电源101的两种放电模式：脉冲串放电模式，用于瞬态测量；连续放电模式，用于稳态测量。本发明可采用法兰端盖313的b结构(图4b)，透过石英玻璃视窗325，利用ICCD相机拍摄等离子体图像，研究放电特性，观察等离子体的产生，检验放电的均匀性。
瞬态测量过程：本发明的瞬态测量基于可调谐二极管吸收光谱技术，利用可调谐半导体激光器窄线宽及波长随注入电流和温度改变的特性，实现对分子的单个或者多个吸收谱线进行测量，从而得到反应区域组分浓度、温度等关键信息。数字延时脉冲信号发生器401接收来自高压纳秒脉冲电源101的外部触发信号，经过设定延时后，向函数发生器402输出触发信号，函数信号发生器402接收信号后输出扫描电压信号至激光器403。激光器403发射激光，激光经分束镜404被分离成反射光和透射光两部分，透射率和反射率均为50％，透射激光被原始谱线探测器405接收，得到原始谱线信息，反射激光通过不锈钢腔体308上的氟化钙窗口307射入反应器301，经加装在陶瓷夹板319上的氟化钙玻璃射入反应池306，后经对称结构射出反应器301，通过反射镜407反射后，被吸收谱线探测器408接收，得到吸收谱线信息。数字延时脉冲信号发生器401输出的触发信号、函数发生器402输出的扫描电压信号、原始谱线探测器405和吸收谱线探测器408接收到的光谱信息均可在示波器406显示。为了消除测试区域大气中水分子等组分对吸收信号的影响，实验系统使用氮气对激光通路进行吹扫。通过对原始谱线信息和吸收谱线信息进行数据处理，可以得到反应区域组分浓度及温度信息。
稳态测量过程：采用法兰端盖313的a结构(图4a)，将反应池306内反应后气体通过采样孔312采样，通入气相色谱仪501、氮氧化合物分析仪502及傅里叶变换红外光谱仪503中，对等离子体辅助燃料热解/氧化后的反应气组分浓度进行稳态测量，稳态测量结果可为瞬态结果提供数据的补充，也可以对瞬态测量结果进行对比验证。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
Claims (10)
1.一种可实现瞬态及稳态测量的介质阻挡放电实验平台，其特征在于，包括电源系统、进气系统、反应器、瞬态测量系统、稳态测量系统和排气系统；
电源系统采用高压纳秒脉冲电源，其具有两种放电模式：脉冲串放电模式和连续放电模式；
进气系统用于提供氛围气体和反应气，并通过反应器上的氛围气体入口、反应气入口通入反应器；
反应器包括依次连接的反应器前端、反应器主体及反应器末端；反应器前端用于进气和整流，包括连接在一起的进气端盖和整流段，在进气端盖前后对称开设有两个反应气入口，用于向反应器通入反应气体，在整流段内部安装有蜂窝陶瓷，用于反应器的整流，在整流段上下对称开设有两个氛围气体入口，用于氛围气体的通入；
反应器主体用于发生等离子体辅助燃料热解/氧化的反应以及通过可调谐二极管吸收光谱技术对组分浓度、温度进行原位的瞬态测量，包括与整流段连接在一起的不锈钢腔体，不锈钢腔体内部设置有反应池，高压纳秒脉冲电源正负电极线通过安装在不锈钢腔体上的聚四氟电极基座接入反应器内部，分别与反应池上下两个不锈钢电极板相连，用于放电激发等离子体；不锈钢腔体前后面对称开孔，用于安装氟化钙窗口，为激光诊断提供光学通路；反应池为由上下两个石英玻璃片和前后两个陶瓷夹板构成反应气的矩形截面通道；
反应器末端用于实现真空环境、排气以及可视化；
瞬态测量系统瞬态测量基于可调谐二极管吸收光谱技术，利用可调谐半导体激光器窄线宽及波长随注入电流和温度改变的特性，可实现对分子的单个或者多个吸收线的测量，从而得到反应区域组分浓度和温度信息；
稳态测量系统用于为激光系统未能检测到的组分提供数据的补充，或者对瞬态测量结果进行对比验证；
排气系统用于对反应后的反应气及氛围气体进行连续抽取，实现排气功能。
2.根据权利要求1所述的一种可实现瞬态及稳态测量的介质阻挡放电实验平台，其特征在于，高压纳秒脉冲电源的电源型号为HVP-20，输出幅值0-20kV和放电频率0-100kHz均为连续可调，用于非平衡等离子体的激发。
3.根据权利要求1所述的一种可实现瞬态及稳态测量的介质阻挡放电实验平台，其特征在于，进气系统包括若干高压气瓶，用于储存氛围气体和反应气，且氛围气体和反应气的质量流量由流量计控制，分别通过氛围气体入口、反应气入口通入反应器。
4.根据权利要求1所述的一种可实现瞬态及稳态测量的介质阻挡放电实验平台，其特征在于，在不锈钢腔体上方开设压力探测孔，用于压力表的安装，实现不锈钢腔体内部压力的实时监测。
5.根据权利要求1所述的一种可实现瞬态及稳态测量的介质阻挡放电实验平台，其特征在于，在前后两个陶瓷夹板上分别开设了两个氟化钙玻璃安装孔，加装有氟化钙玻璃，为激光诊断提供光学通路；不锈钢电极板安装在反应池上下两侧的陶瓷支撑座上，石英玻璃片与不锈钢电极板之间加装一层硅胶片；上下两块陶瓷支撑座之间连接；整个反应池放置在不锈钢支撑板上，并通过石英玻璃片和陶瓷夹板构成的矩形截面通道插入反应器前端实现定位，不锈钢支撑板通过开设的定位孔加装螺栓与不锈钢腔体进行连接。
6.根据权利要求1所述的一种可实现瞬态及稳态测量的介质阻挡放电实验平台，其特征在于，反应器末端开设排气孔，用于连接真空泵，实现反应器内部的负压环境和排气。
7.根据权利要求1所述的一种可实现瞬态及稳态测量的介质阻挡放电实验平台，其特征在于，反应器末端的法兰端盖上开设采样孔，用于稳态测量的气体采样，法兰端盖与反应器之间加装石英玻璃视窗并通过氟橡胶圈进行密封，用于对矩形截面双层介质阻挡放电特性进行可视化分析，检验放电的均匀性。
8.根据权利要求1所述的一种可实现瞬态及稳态测量的介质阻挡放电实验平台，其特征在于，瞬态测量系统包括数字延时脉冲信号发生器、函数发生器、激光器、分束镜、原始谱线探测器、示波器、反射镜和吸收谱线探测器；
高压纳秒脉冲电源的触发信号传输至数字延时脉冲信号发生器，经过设定延时后，触发信号输出至函数发生器，函数信号发生器经触发后输出扫描电压信号至激光器；激光器发射激光，经分束镜后分离成反射光和透射光两部分，透射率和反射率均为50％，透射激光被原始谱线探测器接收，得到原始谱线信息，反射激光通过不锈钢腔体上的氟化钙窗口射入反应器，经加装在陶瓷夹板上的氟化钙玻璃射入反应池，后经对称结构射出反应器，通过反射镜反射后，被吸收谱线探测器接收，得到吸收谱线信息。
9.根据权利要求1所述的一种可实现瞬态及稳态测量的介质阻挡放电实验平台，其特征在于，稳态测量系统用于将反应池内反应后气体通过采样孔采样，通入气相色谱仪、氮氧化合物分析仪及傅里叶变换红外光谱仪中，对等离子体辅助燃料热解/氧化后的反应气组分浓度进行稳态测量。
10.根据权利要求1所述的一种可实现瞬态及稳态测量的介质阻挡放电实验平台，其特征在于，排气系统通过排气孔外接真空泵对反应后的反应气及氛围气体进行连续抽取，实现排气功能，同时创造反应器内部负压环境，提高放电区域的均匀性。
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