本期共同速读与水蒸气等离子体实验诊断有关的一系列文章，共同理解含水蒸气情况下的等离子体诊断新技术和新物理。
水蒸气氛围下的放电是低温等离子体应用的一种典型场景。但是含水蒸气等的低温等离子体诊断实验数据相对较少，使得相关应用工作缺乏扎实的理论与实验基础。
本期共同速读与水蒸气等离子体实验诊断有关的一系列文章，共同理解含水蒸气情况下的等离子体诊断新技术和新物理： [1] Xiong, Qing, et al. "Full spatial-field visualization of gas temperature in an air micro-glow discharge by calibrated Schlieren photography." Journal of Physics D: Applied Physics 51.9 (2018): 095207. [2] Xiong, Qing, et al. "Heat deposition in the thermal field of a micro-glow discharge: effect of humidity." Plasma Sources Science and Technology 27.9 (2018): 095010. [3] Xiong Q, Yang Z, Bruggeman P J. Absolute OH density measurements in an atmospheric pressure dc glow discharge in air with water electrode by broadband UV absorption spectroscopy[J]. Journal of Physics D: Applied Physics, 2015, 48(42): 424008. 一：纹影测温法 往期推送《实验vs模拟：大气压低温等离子体中温度测量常用方法和不确定性》简单介绍了等离子体中测量温度的常用办法：OES方法由于必须使用发光区域的发射光谱，同时光谱信号（展宽、强度等）与相应激发态的产生与消失机制、时空分布、周围放电环境等相关，因而应用范围有限；激光瑞利/拉曼散射方法在电极附近容易出现杂光散射，且光路的时间和经济成本较高。
纹影技术是一种常用的流场显示诊断技术，在航空领域常用来表征流体受扰动的情况。而结合低成本的光源（可以是白光或单色光，单色LED光源较合适）和高速相机（普通单反、高速相机均可）以及合适的信号标定，该技术也可用于测量等离子体区域温度，纹影测温的实验示意图与计算原理如下所示。
利用纹影测温法测量了大气压干燥空气辉光放电中不同电流下的放电间隙温度，并与激光、OES诊断结果对比（如下图）可以发现，纹影测温法在2000K以内与激光诊断结果吻合良好，有较高的可信度。
需要注意的是，在长时间持续性的典型的空间分布极不均匀辉光放电诊断中，发射光谱方法可靠性较低，比较纹影方法与OES方法如下图：
蓝、绿线为OES方法测量的阴极和阳极发光区域的温度测量结果，黑线与虚线为纹影方法结果，可见，在特定的温度范围内，纹影测温法有比发射光谱方法更广的覆盖域和准确度，和比激光瑞利、拉曼方法更低廉的成本优势。 二：水蒸气对放电温度的影响 更换气体为原子气体Ar，首先利用纹影方法和OES方法测量水蒸气浓度不同时的温度分布作为基准验证（如下图），吻合良好：
在基准实验基础上，测量不同水蒸气浓度下的放电区域温度，显然，随着水蒸气浓度的升高，相同放电参数下气体温度越高，如下图所示，原因主要是： （1）水分子能够迅速捕获电子能量，并通过极快速的振动传能过程释放给周围粒子，提高气体温度； （2）当水分子含量较高时会增加放电本身阻抗，总能量注入提高（若放电电流为常数）； 事实上，类似现象在惰性原子气体混合其他分子杂质（空气、氮气、氧气）亦会存在。
综上所述： （1）传统OES方法仅能测量等离子体发光区域温度，往往对应的是高温区域； （2）纹影测温法是一种低成本的温度测量方法，使用前提是，温度是引起气体密度变化的主要原因； （3）体系中水的加入会提高放电温度。 除本期有限篇幅所介绍以外，该系列文章还系统的进行了营养丰富的诊断技术和放电物理特性研究—— （1）含水蒸气放电的OH(A)辐射区域与纹影图像对比； （2）针水放电中瑞利/拉曼散射方法、纹影方法和LIF方法诊断对比； （3）UV宽带吸收光谱、LIF方法测量OH绝对浓度。 有兴趣的同学可以自行下载研读。感谢重庆大学熊青老师对本期推送提供的内容指导。
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