纳秒脉冲电源激励下不同介质材料介质阻挡放电特性研究文献综述
2020-06-30 21:12:18
文献综述 一.课题研究背景及意义 介质阻挡放电(DBD)是指有绝缘介质覆盖电极或插入放电空间抑制电弧击穿,形成稳定放电的一种放电形式,也叫无声放电,其具有结构简单、实现成本低和可在大气压下产生大面积低温等离子体等优点。
近年来,研究者对DBD开展了广泛的研究,并把DBD应用于环境保护、杀菌消毒、材料表面改性、生物沼气重整等工业领域。
DBD一般由工频或高频高压交流电源激发,但交流DBD在实际应用中通常表现为丝状放电模式,其可引起反应器局部过热、能量效率低等问题。
大气压下 DBD 通常表现为丝状流注放电模式,在放电空间存在大量高能量密度的电流细丝,其不均匀性及集中的能量密度限制了 DBD 在很多工业领域的应用前景,如材料表面改性、薄膜沉积、杀菌消毒等领域。
研究表明,丝状放电并不是 DBD在大气压下的惟一表现形式,在一定条件下,DBD 也可以表现为均匀、稳定的无细丝出现的放电模式,称为大气压均匀 DBD 或大气压辉光放电。
[1-6] 二.国内外研究现状 近年来,随着脉冲功率技术的发展,脉冲电源已应用于DBD的放电机理及各应用领域研究,与高频交流DBD相比脉冲DBD有着更好的放电均匀性、更高的能量效率,同时可以避免微放电通道局部过热。
除驱动电源外,介质材料是决定DBD放电特性及应用效果的关键因素之一。
在2007年,对同轴和平行平板介质阻挡放电特性的研究也有突破,研究者提到介质阻挡放电是种非平衡交流气体放电特点是2个电极之一至少要有1个被绝缘电介质层覆盖,由于电介质层的存在,放电一般只能由交流电压驱动,目前,介质阻挡放电已经成为产生大气压非平衡等离子体的重要技术手段。
放电过程中带电粒子在电场中运动会积累在电介质层上,形成壁电荷,壁电荷的存在能熄灭本半周期的放电,但它帮助下半周期的放电.这就是壁电荷的记忆效应。
[16] 鉴于此,他们分别利用平行平板介质阻挡放电装置和同轴放电装置,在流动大长氩气中研究其放电特性,通过分析放电电流波形。