文 献 综 述

一．概述

1.1等离子体的概述

等离子体(plasma)又被称为电浆，它是除固体、液体、气体外，物质存在的第四种状态，在宇宙中广泛存在。它的组成成分包含正负离子、电子、中性粒子、被剥夺部分电子的原子等。由于离子浆中正负电荷总量相等，所以等离子体是近似电中性的。

等离子体可以被分为两类：高温等离子体(Hot Plasma)和低温等离子体(Cold Plasma)。高温或低温等离子体是由其电子温度和离子温度来决定，当电子温度等于离子温度时，则称为高温等离子体；两者不相等则称为低温等离子体。高温等离子体必须温度足够高才能发生，如恒星即可不间断的产生这类等离子体。而低温等离子体在常温下即可发生，介质阻挡放电(DBD)主要产生低温等离子体，根据放电形式可分为电晕放电、火花放电、弧光放电、辉光放电等，在生产生活领域中已经得到广泛应用。

1.2液相等离子体的概念及发展

等离子体技术经过多年的发展，形式趋于多样化。如”液相等离子体”是近些年提出的一个新的理念。与传统在气体中产生的等离子体不同，液相等离子体是在液相中放电产生的，因此通常称它为”液相”主要是为了和气体中所产生的气相等离子体有所区别。也有些人称之为”液电效应”或者”水中放电等离子体”。由于液体是导电物质，游离着大量的导电离子，而气体是绝缘的，所以在液相中放电辐射等离子体相比于气体有着更大的难度。

与气相等离子体的性质一样，电气放电是得到液相等离子体的最直接方法。在发展早期，由于电源技术的限制，液体中电气的使用主要是在电极上加直流电压，这时会发生电解反应，通上直流电压的两个极板发生化学反应产生氢气和氧气，离子流难以形成等离子体。所以利用电容储能放电原理可以有效的解决电解效应，使之产生等离子体。利用高压直流给电容充电，通过火花开关与电极相连，进行瞬时放电。放电过程中，液体介质中会产生大量自由电子，并形成等离子体通道。在瞬时大电流条件下，等离子通道会获得高压高温，具有很强的紫外光辐射的光效应和冲击波带来的力效应。紫外辐射在消毒、冲击波在清理污垢等方面都有着广阔的前景。近年来，随着电源技术的发展进步，科学家解决了许多高压脉冲液相放电技术难题。脉冲宽度的和电压上升时间的减小，增强了单脉冲能量，使紫外光、冲击波等作用得到加强，同时也会发生化学反应，产生活性粒子以及具有氧化性的自由基。为了提高等离子体产生的速度，可以用一些材料合成有机液体里的等离子体。这些技术的应用，使得等离子体产生速度提高了上千倍，液相等离子体的研究也一度成为国内外研究重点。

二.高压脉冲电源

陡前沿脉冲电源应用于液相等离子体的发生过程，它是实现液相高压脉冲放电的技术关键。其脉冲宽度和脉冲前沿陡峭等特点良好的保证了放电的稳定性。当前，与气相使用电源相似，液相放电使用电源总体上可分为两类。一种是通过闸流管开关或者火花间隙控制发生高压脉冲，该技术已在工业上得到广泛应用。另外一种是依靠脉冲变压器发生高压脉冲，磁压缩开关式高压脉冲电源已经应用于烟气脱硫的试验中。