大气压空气中正电流放电的主-次过渡阶段的系统性一维电场诱导二次谐波测量

摘要 电场诱导二次谐波生成（E-FISH）技术已广泛应用于大气压非热等离子体的电场测量。然而，测量精度尚未被量化。此外，对于评估测量精度所必需的E-FISH信号生成目前仅为聚焦于球面透镜的探针激光束进行了公式化，而未涉及圆柱透镜。在此，研究了利用聚焦圆柱透镜的E-FISH方法，以对在大气压空气中生成的单丝正电流放电的主-次过渡阶段进行精确的一维（1D）电场测量。通过数值分析与E-FISH信号测量相结合，建立了电场矢量的径向分布及相关的测量精度。E-FISH方法捕捉到了在约1纳秒的时间尺度和100微米的长度尺度上变化的1D电场的明显演变。当主电流到达阴极时，阴极表面3毫米处的电场高达225 Td，而阴极表面10毫米处的电场低至5 Td。在主电流到达阴极后3纳秒完成的主-次过渡阶段的最后阶段，阴极上方3毫米的电场低于距离阴极10毫米处的观测值；这一发现与基于先前模型对次电流放电的起始进行的预测以及先前发表的电子密度测量一致。