大气压脉冲放电辅助射频辉光放电段起辉过程

申亚军，郭 颖，韩乾翰，王晓东，石建军

(东华大学 理学院，上海 201620)

大气压辉光放电产生的低温等离子体可应用于功能薄膜材料的表面改性和沉积以及生物医学处理等[1-3]，并且其发生装置不需要真空系统，适合连续化处理，因此，近年来大气压辉光放电的基础和应用研究成为低温等离子体方向的研究热点之一[4]。在大气压的射频辉光放电中利用振荡射频电场对放电空间电子的限制作用，在较低的射频电压下形成密度较高的等离子体[5-6]，但由于放电功率和气体温度也较高，容易导致放电的不稳定，并也限制了其在温度敏感材料处理中的应用[7]。 采用脉冲调制射频放电技术实现了在时间上控制射频放电段的打开和关闭，可以有效调控放电稳定性和等离子体特性，但每个射频放电段都将经历起辉过程[8]，其对射频放电段的动力学过程和产生的等离子体特性都具有重要影响。试验研究发现，射频放电段的起辉过程会受到上一个射频放电段中的残余等离子体粒子的辅助作用[9]，表现为射频放电段在更短的起辉时间内达到稳定放电状态，而减小两个相邻射频放电段的时间间隔，即增加调制射频脉冲的重复频率或者占空比都会限制对放电稳定性和等离子体特性的调控范围，因此在两个相邻射频放电段间增加高压脉冲放电，利用其产生的等离子体实现对射频放电段起辉过程的辅助作用[9]。本文通过试验研究了脉冲放电强度对射频放电段起辉过程的影响。……