沿面放電等離子體接地電極優(yōu)化及雙頻容性耦合供電方法研究.pdf

1、沿面型介質阻擋放電因其等離子體區(qū)域較大而具有廣泛的應用前景。接地電極結構及供電方式直接關系到放電強度和活性物質的生成情況，因此放電裝置的結構優(yōu)化和供電方法研究是研究和應用沿面型介質阻擋放電等離子體的關鍵問題。本文以增強放電強度、提高活性物質生成量與生成效率為目標，通過實驗研究得到了接地電極結構對放電特性的影響及其優(yōu)化結果，同時研究了大氣壓下雙頻容性耦合等離子體的發(fā)生方法，通過發(fā)射光譜以及放電特性研究，明確了雙頻容性耦合等離子體的優(yōu)勢與特

2、點，驗證了雙頻容性耦合供電的可行性。論文的主要研究結論如下:
　　(1)對于沿面型介質阻擋放電發(fā)生裝置的接地電極結構來講，帶式結構優(yōu)于傳統(tǒng)的面式結構。接地電極為帶式結構時，在頻率為50Hz電壓幅值為20kV下，放電功率超出傳統(tǒng)的面式結構16％，活性物質生成量高于面式結構61.2％，生成效率高于面式結構48.3％。
　　(2)帶式結構下異位電極結構優(yōu)于同位電極結構，且異位電極結構下存在最優(yōu)電極間距。接地電極為帶式結構的情況下，

3、在頻率為50Hz電壓幅值為17kV時，異位電極結構放電功率高出同位電極結構11％。對于異位電極結構來說，隨著電極間距增加，起始放電電壓不斷升高，放電裝置的放電功率先下降后升高，管內活性物質生成量先增加后減少，管外活性物質生成量則不斷升高，最優(yōu)電極間距為6mm，頻率為50Hz電壓幅值為20kV下產生的總活性物質的量最高，超出其它間距10％以上。
　　(3)雙頻供電下高低頻電壓的作用不同，且其放電特性優(yōu)于單頻供電下的放電特性。雙頻供電

4、下，低頻電壓的升高對光譜強度、活性物質生成量以及活性物質生成效率的影響不大，高頻電壓的升高使光譜強度和活性物質的生成量明顯升高，活性物質生成效率降低。在低頻電壓為15kV、高頻電壓為5kV時，雙頻供電下的光譜強度超出高頻單獨供電50％，活性物質生成量要高出26％，活性物質生成效率則升高150％，但雙頻耦合供電下的活性物質生成效率要低于低頻單獨供電下的效率。
　　(4)綜合接地電極優(yōu)化與雙頻容性耦合供電方式的優(yōu)化后放電特性顯著提高。