文 献 综 述

一.课题研究背景及意义

等离子体是不同于固体、液体和气体的物质第四态。物质由分子构成，分子由原子构成，原子由带正电的原子核和围绕它的、带负电的电子构成。当被加热到足够高的温度或其他原因，外层电子摆脱原子核的束缚成为自由电子，电子离开原子核，这个过程就叫做”电离”。这时，物质就变成了由带正电的原子核和带负电的电子组成的、一团均匀的”浆糊”，因此人们称它为离子浆，这些离子浆中正负电荷总量相等，因此它是近似电中性的，所以就叫等离子体。

目前，低温等离子体技术已在材料、微电子、化工、机械及环保等众多学科领域中 得到较广泛地应用，并已初步形成一个崭新的工业-等离子体工业。例如，在材料学科中，采用等离子体物理气相沉积技术和化学气相沉积技术可以合成一些新型功能薄膜材料；在微电子工业中，采用等离子体刻蚀技术可以对超大规模集成电路进行加工；在化工学科中，采用等离子体聚合技术，可以制备出一些高分子薄膜材料。可以说，”等离子体”这个名词与现在的高新技术领域已联系在一起。低温等离子体技术之所以得到如此广泛地应用，在很大的程度上得益于人们对低温等离子体的物理过程以及等离子体与固体材料表面相互作用机理等方面的研究。

1.1介质阻挡放电简介

介质阻挡放电是在放电空间插入绝缘介质的一种气体放电方式形式，在两电极之间提供足够的驱动电压时，电子从外施电场中获得足够的能量与放电空间内的气体分子或原子碰撞，气隙被击穿，形成介质阻挡放电简称DBD（Dielectric Barrier Discharge)。阻挡介质的插入可以阻挡放电通道发展成电弧，与其它放电形式相比，介质阻挡放电可以适合大规模连续运行，有着广泛应用。

介质阻挡放电因可以在常压下产生稳定的大面积低温等离子体、实现成本低、粒子活性高、放电功率密度适中、节省能源广泛用于臭氧合成、生物医学、杀菌消毒、材料表面改性、废气处理等领域。

1.2介质阻挡放电反应器系统的分类

介质阻挡放电反应器系统的设计包括驱动电源的设计和反应器的设计，常采用的驱动电源有高频电源和脉冲电源。

就DBD电极结构而言，研究人员通常采用平板和同轴电极结构，其中平板-平板电极结构DBD易产生电流密度大的微放电细丝，多针-平板电极兼有电晕和DBD双重特性，而同轴结构DBD与典型平板结构DBD相比，在一定条件下，其微放电中的电子密度、场强可增加2-3个数量级,在同等条件下放电效率更高。