陶瓷管是微波液相放电电极中难以被其他物质所替代的重要组成部分,研究陶瓷管对微波液相放电电极匹配的影响具有重要意义。为此,在内外电极尺寸一定的条件下,以陶瓷管自身长度、陶瓷管和内电极的相对位置以及液体的相对介电常数作为变量,研究了驻波比(SWR)和用HFSS软件模拟的电场强度随这些变量的变化。结果表明:在乙醇和甲醇中,当陶瓷管位于内电极下方时,2者之间的距离越大,SWR越小;随着陶瓷管长度的增大,SWR呈先增大后减小趋势。在纯水中,当陶瓷管位于内电极上方时,随着陶瓷管长度的增大,SWR呈减小趋势;当陶瓷管不高于内电极时,SWR呈先减小后增大趋势。SWR最小值的获取条件与模拟电场强度最大值的获取条件不同,只有当陶瓷管平行于内电极时,模拟电场强度才能取得最大值。在电极匹配过程中,需要兼顾SWR和电场强度。 效注入；此外，本文利用HFSS软件对不同陶瓷管尺寸和位置条件下的电极尖端进行了电场模拟，以探究陶瓷管长度和位置对微波能量集中输出的影响。1实验装置与方法1.1实验装置驻波比σSWR是衡量天线与馈线的阻抗是否匹配、微波能量是否有效注入的重要参量,其与反射系数K的关系式为[19]σSWR=(1+K)/(1K)(1)当SWR过大时，较多的微波能被反射回来，因此SWR对于微波液相放电具有显著影响。本实验中，反应器直径为15cm，高16cm；内外电极直径分别为2、8mm，高分别为63、56mm，

转载 中间部分采用陶瓷管和硅胶填充，如图1所示。选用长度分别为21、48、55、61mm的陶瓷管以考察陶瓷管长度对SWR的影响。反应器中液相选用3种不同相对介电常数的液体—水(相对介电常数为81)、甲醇(相对介电常数为33.7)、乙醇(相对介电常数为25.7)以考察相对介电常数对SWR的影响。模拟的陶瓷管配置-数控滚圆机滚弧机折弯机张家港液压滚圆机滚弧机当内电极在陶瓷管下方1mm处时，陶瓷管位置记为1mm；2者相平时记为0mm；当内电极在陶瓷管上方1、2mm处时分别记为1、2mm，以考察陶瓷管在电极中的相对位置对SWR的影响。实验过程中，利用安捷伦网络分析仪测量SWR的变化。1.2HFSS模拟方法驻波比是考察微波能量能否有效注入反应器的重要参量。然而，能量的有效注入并不意味着在电极尖端能够产生足够强的电场来击穿气泡，因此需要研究电极结构变化时，电极尖端电场强度的变化情况。本实验采用HFSS模拟软件对不同参数条件下的电极尖端电场进行了模拟[20]，如图2所示。根据不同的陶瓷管尺寸、其相对位置及液体建立HFSS电极模型。由于微波液相放电过程中，气泡及等离子体产生于电极尖端处，因此选取电极尖端平面作为电场模拟平面。模拟过程中，各项模拟参数与实验中的实际参数相同，模拟功率为100W。HFSS的引入使得所设计时记为0mm；当内电极在陶瓷管上方1、2mm处时分别记为1、2mm，以考察陶瓷管在电极中的相对位置对SWR的影响。实验过程中，利用安捷伦网络分析仪测量SWR的变化。1.2HFSS模拟方法驻波比是考察微波能量能否有效注入反应器的重要参量。然而，能量的有效注入并不意味着在电极尖端能够产生足够强的电场来击穿气泡，因此需要研究电极结构变化时，电极尖端电场强度的变化情况。本实验采用HFSS模拟软件对不同参数条件下的电极尖端电场进行了模拟[20]，如图2所示。根据不同的陶瓷管尺寸、其相对位置及液体建立HFSS电极模型。由于微波液相放电过程中，气泡及等离子体产生于电极尖端处，因此选取电极尖端平面作为电场模拟平面。模拟过程中，各项模拟参数与实验中的实际参数相同，模拟功率为100W。HFSS的引入使得所设计的电极既能保证能量的有效输入，又能保证能量的局部集中输出。2结果与讨论2.1采用乙醇作为液相图3为乙醇中陶瓷管处于不同位置时，陶瓷管长度对SWR的影响。由图3可知，在乙醇中，随图1反应器示意图F模拟的陶瓷管配置-数控滚圆机滚弧机折弯机张家港液压滚圆机滚弧机 转载