不同电源类型激励下DBD放电均匀性研究文献综述
2020-05-04 21:28:45
文 献 综 述 一、选题的背景及意义 气体放电产生的低温等离子体含有大量的高能电子、离子、激发态离子和其他活性粒子,可以作为一种新型的分子活化手段,在航空航天、能源环境、生物医疗、材料表面处理、食品存储等领域具有良好的应用前景。
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气体放电形式。
由于其结构简单、实现成本低和可在大气压下产生大面积低温等离子体的特点,已应用于材料表面改性等工业领域。
然而在大气压下,DBD通常表现为丝状流注放电模式,难以对材料表面进行均匀改性并有可能灼伤材料表面,这限制了其工业应用前景。
研究者发现DBD均匀性受电源类型、电压幅值、电极结构、气体组分等因素影响较大。
其中纳秒脉冲放电由于其电压上升沿时间短,其能量大部分被用于产生高能量电子,放电电压可远高于帕邢曲线气体击穿电压、及直流或交流放电电压,还可有效抑制丝状放电现象,形成均匀稳定放电,被越来越多的研究者用于改善放电均匀性和稳定性,进一步提升等离子体化学活性[1-5]。
二、国内外研究现状 DBD 放电特性具有许多影响因素,如外施电压频率、外施电压类型、阻挡介质类型、阻挡介质表面形貌和工作气体等[6]。
在诸多因素之中,外施电压频率比较容易调节,并且能对放电特性造成较为明显的影响,是调控DBD 特性的主要方法之一。
国内外已有许多学者针对不同的频率正弦交流电压对 DBD 放电特性的影响规律开展了相关实验和理论研究[7]。
Takaki K,利用实验或数值仿真研究了 10 kHz~10 MHz 范围内 DBD 的放电特性[8]。