介质阻挡激发冷等离子体的放电特性研究

王其斌,李 俊,刘 勇

(南京工业大学电气工程与控制科学学院,南京 211800)

介质阻挡激发冷等离子体的放电特性研究

王其斌,李 俊*,刘 勇

(南京工业大学电气工程与控制科学学院,南京 211800)

介质阻挡放电是目前常压下最稳定、安全且成本最低的产生冷等离子体的方式。为了研究其放电特性,在分析了其等效模型的基础上,搭建了一台高频高压电源,采用同轴圆筒电极结构,实验研究了在不同电极长度以及不同输入电压情况下的输出电流、电压和放电剧烈程度等特性。实验结果表明:电极长度相同时,输入电压越大,输出电流越大,放电越剧烈;输入电压相同时,电极长度越长,放电剧烈程度几乎保持不变,输出电流越大。实验结果符合其等效模型分析。

介质阻挡放电;放电特性;高频高压电源;同轴圆筒

冷等离子体技术相比于传统工艺,具有成本低、安全性高、能耗低等诸多优点,因而一直是各界研究的热点,现如今已经广泛用于国防、军工、医疗、环保等领域[1]。产生冷等离子体的手段很多,可用紫外辐射、X射线、电磁场、加热等方法。实验室和工业产品大都采用电磁场激发等离子体,如直流辉光放电、射频放电、微波放电和介质阻挡放电(DBD)等[2]。在诸多产生冷等离子体方式中,采用介质阻挡放电的方式最为方便简洁,并能在常压下稳定均匀的产生冷等离子体[3]。经过近百年年的研究,目前介质阻挡放电已经相对成熟地应用于产生臭氧[4]、材料表面的处理[5]、等离子体显示屏,不过在环境保护方面,比如汽车尾气、工业废气废水的净化处理等方面依然还不是很成熟,还有很多问题亟需解决。……