(优选)介质阻挡放电DBD
dbd介质阻挡放电电极间距
dbd介质阻挡放电电极间距
DBD (Dielectric Barrier Discharge) 是一种非热等离子体放电现象，常用于气体放电和等离子体处理应用中。
在DBD放电中，中间有一个绝缘介质层隔开了两个电极。
介质阻挡放电的电极间距可以根据实际应用需求来确定。
一般来说，较小的电极间距可以产生较高的电场强度，从而增加放电效果。
然而，太小的电极间距可能会导致击穿现象，使电流过大，甚至损坏设备。
对于DBD放电系统，常见的电极间距范围在几毫米到几厘米之间，具体取决于所使用的介质、电压和放电功率等因素。
在实际设计中，需要考虑到电场分布均匀性、电子束密度和介质击穿强度等因素，以实现最佳的放电效果。
需要注意的是，不同的应用领域和具体情况可能会有不同的要求，因此在确定电极间距时，建议参考相关文献、经验或专业人士的建议，并进行实验验证。
介质阻挡放电等离子体分解CO2研究
介质阻挡放电等离子体分解CO2研究介质阻挡放电等离子体分解CO2研究近年来，随着环境污染问题日益严重，寻找高效、可持续的能源替代品的需求越来越迫切。
其中，二氧化碳（CO2）的分解被认为是一种潜在的方法，可以同时减轻温室气体排放量和获得有价值的碳源。
介质阻挡放电等离子体（DBD）技术是目前公认的一种有效的等离子体产生方法。
DBD将两个带电的电极分隔开，通过施加高电压和频率，产生强烈电场以使介质被击穿，从而形成气体放电。
这种放电过程中产生的等离子体能够引起CO2分子的解离，产生氧气（O2）、一氧化碳（CO）和其他有机碳化合物。
研究表明，DBD技术可以有效分解CO2，但诸多因素会影响其效率。
首先，放电电压和频率是影响DBD解离CO2的重要参数。
通常，较高的电压和频率可以提高CO2分解效率，但也会增加系统的能耗。
因此，在设计和优化DBD反应器时，需在经济性和效率之间进行平衡。
其次，电极的选择也会影响DBD过程中CO2分解的效率。
常见的电极材料包括金属、合金和氧化物等。
研究表明，表面处理和改性可以显著提高电极的催化活性，加速CO2的分解反应。
例如，通过引入钯（Pd）等金属催化剂，可以提高CO2分解产物中CO的选择性。
此外，介质物质和厚度也会影响DBD分解CO2的效率。
不同的介质材料具有不同的密度、导电性和电子亲和力，因此对放电过程和CO2分解产物的形成有着重要影响。
较好的介质材料应具有较高的氧化电位，以提高产生氧气的选择性，同时保持较低的电离能，使其易于被放电激发。
此外，CO2分解的反应条件也对DBD技术的效率起着重要作用。
例如，CO2浓度、温度以及反应气体的流速等，均能够影响CO2分解的速率和产物选择性。
通常，较高的CO2浓度、适宜的温度以及合理的反应气体流速可以提高CO2的分解效率，获取更多的有价值产物。
总的来说，介质阻挡放电等离子体技术是一种有望用于二氧化碳分解的方法。
通过对其关键参数、反应条件和材料选择的研究，可以进一步提高CO2分解效率，减少环境污染，并为未来的清洁能源开发提供可行的路径。
dbd介质电阻放电臭氧
dbd介质电阻放电臭氧一、介绍DBD（Dielectric Barrier Discharge）介质电阻放电是指在两个电极之间加上一个绝缘层，使得电极之间的气体只能通过绝缘层上的微小孔洞进行放电。
这种放电方式具有低能耗、高效率和环保等特点，被广泛应用于臭氧发生器、空气净化器、水处理和医疗等领域。
二、DBD介质DBD介质通常采用陶瓷、玻璃等材料制成，具有良好的耐高温、耐腐蚀性能和较高的绝缘强度。
常用的材料有氧化铝陶瓷、硅酸盐玻璃等。
三、DBD放电原理当两个电极之间施加高压时，由于绝缘层上存在微小孔洞，导致局部气体被离子化形成等离子体。
随着电场作用力的增大，等离子体逐渐扩展并与对面的等离子体相遇形成互相抵消的边界层。
在这个过程中，由于局部气体被激发而产生了大量活性物质，如电子、正离子、负离子等。
这些活性物质在与空气中的氧分子结合时，可以形成臭氧等有害物质的分解产物，从而实现空气净化、水处理和医疗等应用。
四、DBD放电特点1. 低能耗：DBD放电所需的电压和电流较低，能够节约能源；2. 高效率：DBD放电所产生的活性物质具有高度反应性，可以快速分解空气中的有害物质；3. 环保：DBD放电不需要添加任何化学试剂，不会产生二次污染；4. 安全：DBD放电过程中没有明火和高温，不会引起火灾和爆炸。
五、臭氧臭氧是一种具有强氧化性的有害物质。
在自然界中，臭氧主要存在于大气层中，是一种保护地球生态环境的重要成分。
但是，在人类活动产生大量有机污染物时，臭氧就会变成一种污染源。
长期暴露在高浓度臭氧环境下会对人体健康造成危害。
六、DBD臭氧发生器DBD臭氧发生器是利用DBD放电技术制造的一种空气净化设备。
它通过将空气中的氧分子转化为臭氧，从而达到净化空气的目的。
DBD臭氧发生器具有高效、环保、安全等特点，被广泛应用于工业废气处理、室内空气净化和水处理等领域。
七、DBD臭氧发生器优点1. 高效：DBD臭氧发生器可以快速分解有害物质，净化空气效果显著；2. 环保：DBD臭氧发生器不需要添加任何化学试剂，不会产生二次污染；3. 安全：DBD臭氧发生器过程中没有明火和高温，不会引起火灾和爆炸；4. 维护成本低：DBD臭氧发生器无需更换滤网等耗材，维护成本低廉。
介阻挡放电dbd等离子体质
介阻挡放电dbd等离子体质介阻挡放电（Dielectric Barrier Discharge，简称DBD）等离子体是一种通过在介质中引入电场，产生非热等离子体的技术。
DBD等离子体在材料科学中具有广泛的应用，包括表面改性、材料合成、光催化等方面。
本文将深入探讨DBD等离子体的基本原理、特性及其在材料科学中的应用。
一、DBD等离子体的基本原理电场作用：DBD等离子体是通过在介质中施加交变电场来产生的。
介质可以是气体、液体或固体，当介质处于电场中时，电子被加速并与原子、分子碰撞，形成等离子体。
介质屏障：DBD中的介质通常被设计成一个屏障，以防止气体放电在整个空间中扩散。
这种屏障可以是绝缘体、氧化物薄膜等，通过合理设计可以控制放电的形态和位置。
非热等离子体：与热等离子体不同，DBD等离子体通常是非热等离子体，即在产生等离子体的过程中，温度升高较小。
这使得DBD等离子体在许多材料处理过程中更为适用，尤其是对于对温度敏感的材料。
二、DBD等离子体的特性选择性激发：DBD等离子体可以实现对特定化合物的选择性激发。
通过合理选择介质和施加电场条件，可以实现对特定分子的激发，有助于实现一些特殊材料的合成和改性。
低温等离子体：由于DBD等离子体通常是非热等离子体，产生的温升相对较小，使其适用于对温度敏感的材料。
这也为材料表面处理提供了更多的选择。
局部处理：DBD等离子体产生的放电可以被定向和局部化，这为在材料表面进行局部处理提供了便利。
可以通过控制电场和介质屏障来实现对特定区域的处理。
三、DBD等离子体在材料科学中的应用表面改性：DBD等离子体广泛用于材料表面改性，包括表面活性改善、功能化处理等。
通过调控等离子体对表面的影响，改善了材料的性能和功能。
材料合成：DBD等离子体被应用于一些新材料的合成过程，例如纳米颗粒、薄膜等。
通过控制等离子体条件，可以实现对材料结构的精确调控。
光催化：DBD等离子体在光催化领域有着重要的应用。
废气处理技术(三)-介质阻挡放电工业废气处理技术及其装置
技术特点： 1.反应快，不受气速限制； 2.采用防腐蚀材料，电极与废气不直 接接触，没有设备腐蚀问题； 3.只需用电，操作简单，无需派专职 人员看守，基本不占用人工费； 3 4.运行费用低，耗电量约为5 W/m ； 5.设备启动、停止十分迅速，随用随 开，不受气温的影响； 6.气阻小，适用于高流速，大风量的 废气处理。
介质阻挡放电工业废气处理技术及其装置
介质阻挡放电(Dielectric Barrier Discharge,简称DBD)是一种获得高气 压下低温等离子体的放电方法，这种放电产生于两个电极之间。介质阻挡 5 放电可以在.1～1010 Pa的气压下进行，具有辉光放电的大空间均匀放电 和电晕放电的高气压运行的特点。介质层对此类放电有两个主要作用：一 是限制微放电中带电粒子的运动，使微放电成为一个个短促的脉冲；二是 让微放电均匀稳定地分布在整个面状电极之间，防止火花放电。介质阻挡 放电由于电极不直接与放电气体发生接触，从而避免了电极的腐蚀问题 （如H2S腐蚀）。
等离子体处理介质阻挡放电(DBD)高性能纤维电子激发温度电子密度表面改性硕士论文
常压等离子体对高性能纤维表面改性处理研究Study on Surface Modification of High Performance Fiber Via AtmosphericPressure Plasma等离子体物理， 2011，硕士【摘要】本文主要研究目的是利用自行设计常压等离子体设备,建立常压等离子体纤维连续处理系统；对常压等离子体进行放电特性分析及利用其对高性能纤维进行表面改性处理,改善纤维表面润湿性并对改性机理分析研究。
首先,通过对等离子体的电学参数分析和发射光谱诊断,研究分析了在不同电源功率和气体组分条件下等离子体的状态。
氩等离子体放电电流-电压特性曲线及放电图像表明,放电主要是由一些极细的放电丝组成,外观上接近于辉光放电,放电周期随着电源功率增大缩短,放电细丝开始逐渐集中,直至看到明显的丝状放电。
利用放电的发射光谱数据,诊断了等离子体内的粒子状态以及计算了电子激发温度、密度及其随功率和气体组分变化情况。
Ar等离子体中的粒子：OH(309nm),O(777nm),Ar(763nm)的发射光谱强度跟电源功率成正比关系。
等离子体的电子激发温度及电子密度在同一电源功率下会发生突变,对等离子体的状态发生重大影响。
本文还研究了利用常压DBD等离子体纤维连续处理系统对高性能PET纤维、Kevlar纤维及UHMWPE纤维进行了表明改性处理,并通过SEM和动态接触角等表面表征方法对改性结果进行了讨论。
SEM结果表明,随着电源功率... 更多还原【Abstract】 The objective of this study was to establish acontinuous atmospheric pressure plasma treatment system through our own developed atmospheric pressure device. Discharge characteristics of atmospheric pressure plasma for analysis and use of its high performance fiber surface modification to improve wettability of fiber surface modification mechanism and analysis.To research the various plasma state under different applied power and gas composition, electrical and optical characterization of plasma... 更多还原【关键词】等离子体处理；介质阻挡放电(DBD)；高性能纤维；电子激发温度；电子密度；表面改性；【Key words】Plasma treatment；dielectric barrier discharge(DBD)；high performance fiber；electron excitation temperature；electron number density；surface modification；摘要5-7ABSTRACT 7第一章绪论10-19引言10-111.1 常压等离子体11-151.1.1 介质阻挡放电11-141.1.2 介质阻挡放电等离子体的应用14-151.2 高性能纤维表面改性方法15-161.3 论文研究的内容和意义16-17参考文献17-19第二章常压DBD等离子体放电特性研究19-402.1 实验条件19-202.1.1 等离子体反应装置19-202.1.2 工作气体202.2 DBD电流-电压特性20-292.2.1 DBD等离子体电学特征20-222.2.2 电源功率对氩等离子体放电电流-电压特性曲线的影响22-232.2.3 气体组分对放电电流-电压曲线影响23-292.3 常压DBD发射光谱分析29-382.3.1 氩等离子体发射光谱分析32-332.3.2 氩/氧等离子发射光谱分析33-342.3.3 常压DBD等离子体电子激发温度34-362.3.4 常压DBD等离子体电子密度36-382.4 本章小结38参考文献38-40第三章常压DBD等离子体对纤维表面改性40-543.1 DBD等离子体对纤维处理实验及纤维表面性能测试方法40-423.1.1 DBD等离子体纤维处理实验40-423.2 高性能PET纤维表面改性结果与分析42-473.2.1 高性能PET纤维表面形貌分析42-463.2.2 PET纤维吸湿性分析46-473.3 UHMWPE纤维表面改性结果与分析47-493.3.1 UHMWPE纤维表面形貌分析47-483.3.2 UHMWPE纤维吸湿性分析48-493.4 Kevlar纤维表面改性结果与分析49-533.4.1 Kevlar纤维表面形貌分析49-503.4.2 Kevlar纤维吸湿性分析50-533.5 本章小结53参考文献。
介质阻挡放电在环境领域中应用现状
介质阻挡放电在环境领域中应用现状介质阻挡放电（DDBD）技术是一种在环境领域中被广泛应用的高效除污技术。
它利用介质阻挡放电的特性，通过产生大量的活性物种和高能量的电子来实现对有害气体和污染物的去除，具有高效、环保、安全等优点。
本文将从介质阻挡放电技术的基本原理、应用现状以及未来发展趋势等方面进行探讨，以期为相关领域的研究和应用提供参考。
一、介质阻挡放电技术的基本原理介质阻挡放电技术是一种利用介质阻挡放电的放电特性以及产生的活性物种对有害气体和污染物进行去除的技术。
该技术通常采用电场强度较高的电极作为放电极，在两极之间的介质中产生阻挡放电。
在阻挡放电的作用下，产生大量的活性物种，如自由基、臭氧和氮氧化合物等，这些活性物种具有较高的氧化还原能力，能够有效地降解和去除有害气体和污染物。
1. 大气污染治理大气污染是当前环境领域中的一个严重问题，特别是城市大气中的颗粒物和有机污染物等对人体健康和环境造成了严重影响。
介质阻挡放电技术能够通过产生臭氧和其他活性物种对大气中的有害气体和颗粒物进行氧化降解，从而实现大气污染的治理。
研究表明，介质阻挡放电技术可以有效地降解大气中的NOx、SOx、VOCs等污染物，并且具有高效、节能、环保等优点。
水污染是当前环境问题中的另一个重要方面，工业废水、生活污水以及农业排放等都会导致水环境的污染。
介质阻挡放电技术在水污染治理中也有着广泛的应用前景。
通过介质阻挡放电技术产生的活性物种，可以对水中的有机物和微生物进行高效去除和灭活，从而实现水污染的治理和水质的改善。
3. 废气处理工业生产中产生的废气中通常含有大量的有害气体和挥发性有机物，对环境和人体健康造成威胁。
而介质阻挡放电技术则可以有效地对这些有害气体进行去除和转化，从而减少对环境和健康的影响。
介质阻挡放电技术在工业废气处理中也具有着重要的应用前景。
随着环境治理技术的不断发展和完善，介质阻挡放电技术在环境领域中的应用前景将会更加广阔。
介质阻挡放电DBD系统谐振与利弊分析
DBD系统谐振与利弊分析
介质阻挡放电（DBD）一般都是电容耦合型的放电形式，其反应器可等效为一个非线性电阻与电容的并联。
作为放电激励的电源往往含有升压变压器，因此电源与反应器构成了一个含有电感、电阻和电容的网络，在一定的电源频率下必然发生谐振。
一般来说，DBD是由数量庞大的流光放电所组成的，这些流光放电依据媒质气体的不同通常可持续几纳秒至几百纳秒。
因此，当DBD系统不发生谐振时，DBD反应器内流光放电的数量会随着激励频率的提高而成倍增加，从而表现为媒质气体的电离程度随激励频率的增加而增强。
而如果DBD系统在应用频率范围内存在某一谐振频率，在相同激励电压条件下，在谐振频率之后DBD中媒质气体的电离程度将不会随激励频率的增加而增大，而是出现相反的结果。
这是由于在激励频率远离谐振点时，DBD上实际获得的电压远小于谐振时的电压。
从这个意义上说，DBD系统的谐振对高于谐振频率时反应器放电性能的影响是不利的。
因此，必须设法提高DBD系统的固有谐振频率。
谐振对DBD系统的危害还表现在发生谐振时，DBD反应器电介质层与变压器线圈所承受的电压要比电源电压高得多，因此谐振会对电介质层与变压器线圈绝缘带来危害。
品质因数Q值越高，其危害程度也就越大。
因此，尽量降低Q值对DBD系统的稳定运行十分必要。
在系统绝缘及使用频率能够满足要求的情况下，使系统工作于谐振频率处可有效地降低激励电源的申.压。
由于谐振时DBD系统呈现阻性，可有效地将电源电压耦合到DBD的放电间隙内，并利用谐振时系统呈现阻性的性质还可以简单地测出DBD等离子体的等效电阻。
介质阻挡放电-发射光谱测定偏二甲肼
介质阻挡放电-发射光谱测定偏二甲肼介质阻挡放电-发射光谱测定偏二甲肼引言：偏二甲肼是一种重要的有机氮化合物，广泛用于冶金、化工等工业生产中作为还原剂、发泡剂等。
但由于其具有高度活性和易燃性等特点，使得在生产和储存过程中很容易发生火灾和爆炸事故。
因此，准确测定偏二甲肼的浓度和纯度对于确保生产过程的安全和稳定具有重要意义。
一种常用的测定偏二甲肼浓度和纯度的方法是介质阻挡放电-发射光谱测定法（DBD-OES）。
介质阻挡放电是一种通过交变电场和局部放电的方式来激发气体中的化学物质产生辐射，进而分析其组成和浓度的方法。
本文将详细介绍DBD-OES的原理、实验步骤和应用。
一、原理介质阻挡放电-发射光谱测定法基于放电现象的原理进行分析，通过使用高频交流电场在介质隔板中产生局部放电，激发偏二甲肼等化学物质中的原子和分子产生辐射光。
由于不同化学元素和分子的辐射光谱有特定的频率和强度，在接收到辐射光后，可以通过测量其光谱特性来确定偏二甲肼的浓度和纯度。
二、实验步骤1. 实验设备准备：DBD-OES测定系统包括高频电源、石英管、光学系统等。
首先，确保各设备工作正常，石英管清洁无污染。
2. 样品制备：取一定量的偏二甲肼样品，将其稀释到适当浓度，以便后续分析。
3. 实验条件设定：根据实际需求，调整高频电源的频率和功率，以及介质隔板和电极之间的间距，以达到最佳放电条件。
4. 实验操作：将调节好的样品注入石英管中，并连接到测定系统中。
通过高频电源产生交流电场，并在介质隔板上产生局部放电。
在放电过程中，收集产生的辐射光，并通过光学系统将光信号传至光谱仪进行分析。
5. 光谱数据分析：将得到的光谱数据进行整理和分析，通过对不同化学元素和分子特征峰的测量，确定偏二甲肼的浓度和纯度。
三、应用DBD-OES测定法在工业生产中广泛应用于偏二甲肼浓度和纯度的分析。
优点包括不需要样品前处理、分析时间短、操作简便等。
通过测定偏二甲肼的浓度，可以及时发现生产过程中可能存在的异常情况，以避免火灾和爆炸事故的发生。
dbd介质电阻放电臭氧
DBD介质电阻放电臭氧1. 引言DBD（Dielectric Barrier Discharge）介质电阻放电是一种重要的非热等离子体发生方式，其在气体中产生的臭氧具有广泛的应用。
本文将详细介绍DBD介质电阻放电及其与臭氧产生之间的关系。
2. DBD介质电阻放电原理DBD介质电阻放电是指在两个不同的金属板之间，通过一个绝缘层（即介质）形成的等离子体放电现象。
当施加高压交流电源时，金属板上会形成正、负极性区域，并在介质中形成一个等离子体通道。
当交流周期改变时，等离子体通道会在金属板上来回移动，这种移动过程被称为“微波运动”。
微波运动导致了局部高强度场和高频场的产生，从而激发了大量自由基和激发态粒子。
3. DBD介质电阻放电臭氧生成机制DBD介质电阻放电臭氧生成主要通过以下几个步骤：3.1 氮氧化物的生成在DBD介质电阻放电过程中，氮气和氧气会发生反应，生成一系列的氮氧化物。
这些氮氧化物包括一氧化氮（NO）、二氧化氮（NO2）等。
3.2 臭氧的产生通过反应生成的一氧化氮和二氧化氮会进一步参与臭氧的产生。
臭氧（O3）是由三个原子的氧分子组成，它在大多数情况下存在于地球大气层中，但也可以通过DBD 介质电阻放电产生。
3.3 臭氧浓度的调节DBD介质电阻放电过程中，臭氧浓度可以通过调节放电参数来控制。
例如，调节施加高压交流电源的频率、幅值和波形等参数可以实现对臭氧浓度的调节。
4. DBD介质电阻放电臭氧应用DBD介质电阻放电臭氧具有广泛的应用领域：4.1 空气净化由于臭氧具有较强的杀菌、消毒和除臭作用，因此可以用于空调、净化器等设备中进行空间净化，去除空气中的有害物质和异味。
4.2 水处理臭氧可以应用于水处理过程中，用于杀灭水中的细菌、病毒和其他微生物。
此外，臭氧也可以去除水中的有机污染物和异味。
4.3 医疗领域臭氧在医疗领域有广泛的应用，例如治疗慢性伤口、湿疹和其他皮肤问题。
臭氧还可用于灭菌设备、医疗器械清洁等方面。
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介质阻挡放电空间的电场分布
如图所示的放电位型，两层介质和一层气体间隙， 介质层厚度为ld, 气体间隙为lg 采用平行板电场近似，介质内和气体隙内的电感应 强度是连续的
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介质阻挡放电的机制
• 这个电场将会向阴极传播。在传播过程中原子和 分子得到进一步的电离，并激励起向阴极传播的 电子反向波。这样一个导电通道能非常快的通过 放电间隙而造成气体的击穿。
• 当气体被击穿，导电通道建立后，空间电荷在放 电间隙间输送，并积累在介质上。这时介质表面 电荷将建立起电场，直到将原来的外加电场削弱 为零，以至于中断了放电电流。
值，在整个放电过程中，Vg基本保持不变。
未击穿时，气体间隙上的电压正比于外加电压而变化。击 穿之后，由于介质表面的充电效应，使得气体间隙的电压 变化减小。
当放电间隙上的电压V g<Vb,不发生放电现象。
Vg
dlg lg d 2ld g
V
当放电间隙上的电压V g=Vb, 发生放电现象，有微放电电 流。如果放电电流够大，放电一直持续到达到外加电压峰
11
介质阻挡放电的条件：
(1) 交流电压产生交流电场，50Hz—1MHz (2) 气压范围宽阔0.1atm-10atm. (3) 放电间隙通常不大，看似仍然服从帕邢定律
介质阻挡放电的形态：
(1) 虽然宏观看似均匀，实际上是大量微小的流光放电状态。 (2) 微小放电是脉冲的，持续时间为10ns一下。认定为流光. (3) 微放电脉冲在空间是均匀分布的，有时出现规则分布，斑
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介质阻挡放电的宏观特点：
(1)放电是交流放电，没有直流导电通道
(2)放电形态是分布于放电空间内，不会局域于某个 放电通道上，形成类似于辉光的状态。弥漫、稳定、 无声。早期称为无声放电
(3)放电分布于介质外围的放电空间内。
(4)很大的气压范围内都可以发生。辉光放电只是在 低气压下发生，高气压下是火花、电晕或电弧状态
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低温等离子体的发生技术
• 直流辉光放电 • 低频放电等离子体 • 高频放电等离子体 • 非平衡大气压等离子体放电 • 介质阻挡放电
3
介质阻挡放电
• 介质阻挡放电是有绝缘介质插入放电空间的一种 气体放电。介质可以覆盖在电极上或悬挂在放电 空间。这样当在放电电极上施加足够高的交流电 压时，电极间的气体即使在很高的气压下，也会 被击穿而形成所谓的介质阻挡放电。
E 25kV / cm Eg Ec E
空气间隙会发生击穿
击穿之后，介质层表面充电，气体隙的电场迅 速减弱。如果空气隙电场将为零，那么介质层 内的电场强度为
Ed 41.7kV / cm
可见介质阻挡放电的电流是靠介质层上的位移 电流维持的。
介质阻挡放电的等效电路
介质阻挡放电的放电电压
放电电压就是放电击穿过程中，气体间隙上的电压。
（优选）介质阻挡放电DBD
USTC ABCD Lab
等离子体的分类
• 2、按等离子体所处的状态：
（1）平衡等离子体：气体压力较高，电子
温度与气体温度大致相等的等离子体。如 常压下的电弧放电等离子体和高频感应等 离子体。
（2）非平衡等离子体：低气压下或常压下，
电子温度远远大于气体温度的等离子体。 如低气压下 DC辉光放电和高频感应辉光放 电，大气压下DBD介质阻挡放电等产生的 冷等离子体。
图现象 (4) 微放电的尺寸为0.1mm以下，电流密度很大100-
1000A/cm2, 这也是判定为流光放电的依据之一。 (5) 微放电在电极表面扩展为几个mm的表面放电。
微放电的伏安特性
（1）微放电电流表 现为大量电流脉冲
（2）正负放电半周 内均出现放电。
（3）存在击穿阈值
（4）通常情况下， 电流脉冲的出现不是 均匀的，电流大小也 是随机的
（5）正负半周的微 放电不是对称的。
微放电的时间特性;
(1)持续时间很短， ns级。与气体种 类有关
(2)电流脉冲的幅度 也是不同的。
(3)脉冲的上升和下 降行为不同。也 与气体种类有关
为什么出现介质阻挡放电形式？
（1）高气压下，击穿通道很集中，局部密度很高，产 生不稳定（重复性不高，发生位置不稳定）和空间不 均匀。
空气中微放电在介质表面斑点的照片
7Байду номын сангаас
介质阻挡放电的机制
• 当电极两端加上交流电压时，在半个周期 内，可以认为是直流放电。在第一个电子 雪崩通过放电间隙的过程中出现了相当数 量的空间电荷。他们聚集在雪崩头部。
由于电子运动速度快，电子 集中在雪崩的球状头部，正 离子滞后于电子而在雪崩的 后部。这样就产生了一个自 感电场叠加在外电场上，同 时对电子产生影响。
Dd d Ed Dg g Eg
如果施加的电压为V
V 2ld Ed lg Eg
例子：空气中，ld=0.3cm, lg=0.4cm, 施加的电压为25kV, 介电系数分别为1和4
Ed
V g lg d 2ld g
Eg
V d lg d 2ld g
Ed 11.4kV / cm Eg 45.4kV / cm Ec 30kV / cm
(5)介质的存在阻断了击穿通道（流光击穿通道）的 形成，不能形成火花或者电弧。
介质阻挡放电的应用
介质阻挡放电（DBD）能够在大气压下产生大 体积、高能量密度的低温等离子体，不需要真空设 备就能在室温或接近室温条件下获得化学反应所需 的活性粒子。广泛应用于臭氧发生和DBD等离子体 材料表面改性等方面。
• 这种放电看似均匀稳定，但实际上它有大量细致 的快脉冲放电通道,通常放电空间的气体压强为 104Pa- 105Pa或更高。
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介质阻挡放电的电极结构
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• 在大气压下（105Pa），这种气体放 电呈现微通道的放电结构，即通过放 电间隙的电流由大量快脉冲电流细丝 构成。电流细丝在放电空间和时间上 都是无规则分布的。这种电流细丝也 称为微放电。每个微放电的时间过程 都非常短促，寿命不到10ns，而电流 密度却很高。在介质表面上微放电扩 散成表面放电，这些表面放电呈现明 亮的斑点，大的可达几个毫米。