文 献 综 述

1、 课题背景

1.1大气压低温等离子体

等离子体（Plasma）^[1-3]又称为电浆，是由部分电子被剥夺后的原子及原子团被电离后产生的正负离子组成的离子化气体状物质，宏观上呈现准中性，它的运动主要受电磁力支配，并表现出显著的集体行为。它广泛的存在于宇宙中，它视为除固体、液体和气体外，物质存在的第四态，占宇宙空间可见物质总量的99%。

等离子体按热力学平衡分类可以分为完全热力学平衡等离子体、局部热力学平衡等离子体和非热力学平衡等离子体。按系统温度可分为高温等离子体和低温等离子体^[4]。大气压低温等离子体电子温度较高，约在 0-20eV 之间，而离子与分子的温度较低，约与室温相同。相比于高温等离子体，其反应温度低，产生的活性粒子具有较好的化学活性有助于推动常温常压条件下难以发生的化学反应过程的进行，且所需能源消耗少，更具实际应用价值。因此，大气压低温等离子体技术能够有效地克服传统湿法化学法和低气压辉光放电处理的节能和环保等问题的缺点，在各个工业领域具有巨大的市场潜力，是实现工业化和获得更好效果的新技术方法。

1.2大气压低温等离子体产生

最常用于产生低温等离子体的气体放电形式^[1-3]包括弧光放电(Glow Discharge)、电晕放电(Corona Discharge)、火花放电（Spark discharge）、介质阻挡放电 (Dielectric Barrier Discharge, DBD)、大气压等离子体射流（Atmospheric Pressure Plasma Jet, APPJ）等形式。

弧光放电是呈现弧状白光并产生高温的气体放电现象。它是一种自持放电，其主要特点是它的维持电压很低，这是与其他类型放电明显不同之处。其主要特性为阴极位降低、电流密度大。

电晕放电是气体介质在不均匀电场中的局部自持放电。电晕放电的特征是伴有”嘶嘶”的响声，并且当导体上有曲率半径很小的尖端存在时会有微弱的辉光。电晕放电即可以是连续放电，也可以是不连续的脉冲放电。电晕放电的能量密度较低。

火花放电是在大气压或高气压下的一种气体放电形式，因发电通道似火花而得名。在通常气压下，当在曲率不太大的冷电极间加高电压，若电源供给的功率不太大时，就会出现火花放电。火花放电具有间隙性。而雷电就是自然界中大规模的火花放电。火花放电在现实生活中也有一些应用，可用于金属加工，钻细孔等，也可用来保护电器设备，使之在受雷击时不会被破坏。