大氣壓下空氣中氣流對介質阻擋放電的影響.pdf

1、低溫等離子體空間富集的離子、電子、激發(fā)態(tài)原子、分子及自由基都是極活潑的反應性物種，這些活性粒子更易于和所接觸的材料表面發(fā)生反應，因此可用于對材料表面進行處理。目前，多數低溫等離子體是在幾百帕的低氣壓下通過氣體放電產生的，但對于大規(guī)模工業(yè)生產，低氣壓等離子體存在投資高、應用復雜、難于連續(xù)生產等問題。因此，最適合用于工業(yè)生產的是大氣壓下空氣中放電產生的等離子體。 由于介質阻擋放電(Dielectric Barrier Dischar

2、ge:DBD)在一定條件下可轉變?yōu)榫鶆虻念愝x光放電，因此已被經用于等離子體表面處理。但是在大氣壓下空氣氛圍中，上述的類輝光狀態(tài)卻很難獲得，其放電大多由直徑很小但電流密度很大的細絲組成，難以對材料表面進行均勻處理，甚至會造成介質或試品表面燒蝕或穿孔，因此在大氣壓下空氣中獲得分布均勻且強度適中的放電將有著重要的意義。本研究發(fā)現，高速氣流的使用將有助于增強大氣壓下空氣DBD運行的穩(wěn)定性和均勻性。 本實驗使用頻率300Hz-10kHz，

3、峰值電壓40kV的可調交流電源，采用平行板電極結構(單側覆蓋介質)，并利用一個吹風機控制放電空間的氣體流速，研究了高速氣流對大氣壓下空氣DBD形貌及強度的影響。文章首先介紹了在無氣流影響條件下電壓、頻率、放電間隙等實驗條件對運行的影響，實驗發(fā)現：在無氣流影響下，電壓越高，則放電越強，流光通道也趨于固定；頻率增大，放電強度也有所增強，且正半周期增加的幅度明顯快于負半周期，流光通道更加穩(wěn)定；放電間隙減小，擊穿電壓明顯減小，且放電呈現出貌似均

4、勻的大氣壓類輝光放電。 而后，本文詳細討論了氣流對介質阻擋放電的影響，通過與上一組數據對比發(fā)現：加入高速氣流后，放電斑圖從絲狀轉變?yōu)閹?，且?guī)畹那手惦S著氣流速度的加大而加大，放電強度隨著氣流速度的加大而減小。此外，放電形貌和強度的變化還受到放電頻率、放電電壓和放電間隙等因素的影響，本文重點討論了放電頻率的作用，研究發(fā)現：頻率越高，放電強度越弱，以至于當放電頻率接近于500Hz時，放電強度隨著氣流速度增大而減小的趨勢已經變得很