近日，我院等离子体物理课题组李雪辰教授在大气压等离子体射流（APPJ）流光动力学领域取得重要进展，相关成果“Streamer dynamics involved in a complex striated plume generated by an atmospheric pressure argon plasma jet”以河北大学为第一单位发表在物理领域国际知名期刊《Plasma Sources Sci. Technol.》35, 025023 (2026)。博士生陈俊宇为该论文的第一作者，李雪辰教授为通讯作者，博士生陈墨，硕士生姜钧泽、苏彤、孙换霞、张蒙恩，冉俊霞、贾鹏英老师，清华大学武珈存博士，及中国科学院孙辉研究员作为共同作者参与了此项工作。
APPJ中等离子体羽的形貌由流光动力学行为决定，是活性物种的空间映射，因此对于应用具有重要研究价值。前人工作已报道了简单条纹羽（SSP）。只有获得复杂条纹羽（CSP），才有望从中探究更丰富的流光动力学行为。针对于此，团队在氩气APPJ中首次产生了CSP。结果表明，随着电压峰值或驱动频率的增加，以及氩气流量的减小，均可实现SSP转变为CSP。快速摄像揭示出SSP是实心的，源于负流光的传播。CSP是实心SSP和空心SSP的叠加。通过发射光谱获得了OH (A2Σ+) 和N2 (C3Πu)活性物种的空间分布。利用谱线强度比揭示了负流光和正流光中电子密度和电子温度的空间演化规律，获得了CSP和SSP中流光传播行为的物理机制。这些结果对APPJ中流光动力学行为和活性物种空间分布的调控具有重要意义。
图1：随气流和电压变化的等离子体羽图像，texp=0.5 s，Vp=7.0 kV（左列）和11.0 kV（右列）
以上工作得到了国家自然科学基金面上项目、河北省自然科学杰出青年基金和河北省自然科学基金面上项目等基金的资助。
全文链接：https://doi.org/10.1088/1361-6595/ae4425
