低温等离子体产生方法介质阻挡放电
介质阻挡放电(Dielectric Barrier Discharge, DBD)
介质阻挡放电(DBD)是有绝缘介质插入放电空间的一种非平衡态气体放电又称介质阻挡电晕放电或无声放电。介质阻挡放电能够在高气压和很宽的频率范围内工作，通常的工作气压为104～106。电源频率可从50Hz至1MHz。电极结构的设计形式多种多样。在两个放电电极之间充满某种工作气体,并将其中一个或两个电极用绝缘介质覆盖,也可以将介质直接悬挂在放电空间或采用颗粒状的介质填充其中，当两电极间施加足够高的交流电压时，电极间的气体会被击穿而产生放电，即产生了介质阻挡放电。在实际应用中，管线式的电极结构被广泛的应用于各种化学反应器中，而平板式电极结构则被广泛的应用于工业中的高分子和金属薄膜及板材的改性、接枝、表面张力的提高、清洗和亲水改性中。(To top)
介质阻挡放电(DBD)常用结构
介质阻挡放电通常是由正弦波型(sinusoidal)的交流(alternating
current, AC)高压电源驱动，随着供给电压的升高，系统中反应气体的状态会经历三个阶段的变化，即会由绝缘状态(insulation)逐渐至击穿(breakdown)最后发生放电。当供給的电压比较低时，虽然有些气体会有一些电离和游离扩散，但因含量太少电流太小，不足以使反应区内的气体出现等离子体反应，此时的电流为零。随着供给电压的逐渐提高，反应区域中的电子也随之增加，但未达到反应气体的击穿电压(breakdown voltage; avalanche voltage)时，两电极间的电场比较低无法提供电子足够的能量使气体分子进行非弹性碰撞，缺乏非弹性碰撞的结果导致电子数不能大量增加，因此，反应气体仍然为绝缘状态，无法产生放电，此时的电流随着电极施加的电压提高而略有增加，但几乎为零。若继续提高供給电压，当两电极间的电场大到足够使气体分子进行非弹性碰撞时，气体将因为离子化的非弹性碰撞而大量增加，当空间中的电子密度高于一临界值时及帕邢(Paschen)击穿电压时，便产生许多微放电丝(microdischarge)导通在两极之间，同时系統中可明显观察到发光(luminous)的現象此时，电流会随着施加的电压提高而迅速增加。
在介质阻挡放电中，当击穿电压超过帕邢(Paschen)击穿电压时，大量随机分布的微放电就会出现在间隙中，这种放电的外观特征远看貌似低气压下的辉光放电，发出接近兰色的光。近看，则由大量呈现细丝状的细微快脉冲放电构成。只要电极间的气隙均匀，则放电是均匀、漫散和稳定的。这些微放电是由大量快脉冲电流细丝组成，而每个电流细丝在放电空间和时间上都是无规则分布的，放电通道基本为圆柱状，其半径约为0.1~0.3mm，放电持续时间极短，约为10~100ns，但电流密度却可高达0.1~1kA/cm2，每个电流细丝就是一个微放电，在介质表面上扩散成表面放电，并呈现为明亮的斑点。这些宏观特征会随着电极间所加的功率、频率和介质的不同而有所改变。如用双介质并施加足够的功率时，电晕放电会表现出“无丝状”、均匀的兰色放电，看上去像辉光放电但却不是辉光放电。这种宏观效应可通过透明电极或电极间的气隙直接在实验中观察到。当然，不同的气体环境其放电的颜色是不同的。
虽然介质阻挡放电已被开发和广泛的应用，可对它的理论研究还只是近20年来的事，而且仅限于对微放电或对整个放电过程某个局部进行较为详尽的讨论，并没有一种能够适用于各种情况DBD的理论。其原因在于各种DBD的工作条件大不相同，且放电过程中既有物理过程，又有化学过程，相互影响，从最终结果很难断定中间发生的具体过程。
由于DBD在产生的放电过程中会产生大量的自由基和准分子，如OH、O、NO等，它们的化学性质非常活跃，很容易和其它原子、分子或其它自由基发生反应而形成稳定的原子或分子。因而可利用这些自由基的特性来处理VOCs，在环保方面也有很重要的价值。另外，利用DBD可制成准分子辐射光源，它们能发射窄带辐射，其波长覆盖红外、紫外和可见光等光谱区，且不产生辐射的自吸收，它是一种高效率、高强度的单色光源。在DBD电极结构中，采用管线式的电极结构还可制成臭氧O3发生器。现在人们已越来越重视对DBD的研究与应用。(To top)
介质阻挡放电(DBD)实例
物 质 介电系数 绝缘强度(kV/mm)
Vacuum
Air
Amber
Bakelite
Fused Quartz
Neoprene
Nylon
Paper
Polyethylene
Polystyrene
Porcelain
Pyranol Oil
Pyrex Glass
Ruby Mica
Silicone Oil
Strontium Titanate
Teflon
Titanium Dioxide
Water (20℃)
Water (25℃) 1.00000
1.00054
2.7
4.8
3.8
6.9
3.4
3.5
2.3
2.6
6.5
4.5
4.5
5.4
2.5
233
2.1
100
80.4
78.5 Infinity
0.8
90
12
8
12
14
14
50
25
4
12
13
160
15
8
60
6
-
- 常见物质的介电系数和绝缘强度(To top)
空气中低温等离子体生成电源的研究
中国科技信息２ｏｊ０年第１８期 ｊ ｃＨｌＮＡ ＳＣＩＥＮＣＥ Ｄ １＿Ｅｃ卜 ３Ｉ３ＹＩＮＦｏＲＭＡＴＩｏ Ｓ印．２Ｄ１ｏ
ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１－８９７２．２０１０．１８．０１８ 空气中低温等离子体生成电源的研究 刘海鹏 易波 １．中铁电气化勘测设计研究院有限公司 ３００２５０；２．北京交通大学电气工程学院 １ ０００４４ 大气压辉光放电等离子体技术应用前景非 常广泛。本文研究并设计了大气压下辉光 放电的高频高压电源 并且利用该电源在 空气中实现了辉光毒蜒电。 募霸 戆 ０ 尊 ＿０ｌ０ ； 等离子体；高频高压电源；介质阻挡；辉 光放电 Ａｔｍ。ｓｐｈｅ 一 ｅＳｓＬ肫ｇｂｗ ｄｉｓｃｈａｒ ｍｓｒｍ ｔｅ ｇｙ ｈａｖｅ ｂｒｏａｄ ａ∞ ｃａｔ．ｏｎ ｐｒｏｓｐｅｃｔｓ．Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｓｔｕｄｉｅｓ ａｎｄ ｄｅｓｉｇｎｓ ｔｈｅ ｈｉｇｈ－－ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ａｎｄ ｈｉｇｈ－－ｖｏｌｔｇｇｅ ｐｏｗｅｒ ｆｏｒ ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ ｂａｒｒｉｅｒ ｇｌｏｗ ｄｉｓｃｈ＆曙ｅ，ａｎｄ ｒｅａ￣ｅｓ ｓｔａｂｌｅ ｗ ｄｓｃｈａｒｇｅ ａｔ ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ａｉｒ ｕｓｉ蟮ｓｕｃｈ ｐｏｗｅｒ． Ｋ寺ｊ 莺噻＠Ｉｌ＿ｌ ＿ｌ＿０ ０ ｉｌｌ＿ √ ｐｌａｓｍ￣ｈｉｇｈ－ｆ￣ｅｑｕｅｎｃｙ ａｎｄ ｈｉｇｈ－ｖｏｌｔａｇｅ ｐｏｗ镪 Ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｂａｒｒｉｅｒ；ｇｌｏｗ ｄｉｓＣｈ＆ｒｇｅ 绪论 随着利用生物、光纤和晶体等研制的 医疗诊断器械地出现，对这些材料的消毒一 直是困扰医学界的难题。低温等离子体灭菌 法以其温度低、时间短、无毒性等诸多优点， 克服了蒸汽、化学等传统方法的不足，受到 广泛关注。 大气压下等离子体灭菌技术由于在常 压下进行而不需要低气压等离子体灭菌所必 须的抽真空系统，在降低生产和运营成本！ 的同时大大缩短了灭菌周期，具有较高的１
O2的等离子体讲解
等离子体和气体有很多相似之处，比如：没有确定形状和体积，具有流动性，但等离子也
有很多独特的性质：
(1)带电的粒子互相之间没有净库伦力的牵引；
(2)导电性能优，可利用这一特性进行磁场发电；
(3) 粒子之间不存在磁力相吸；
(4) 在电离气体过程中产生热效应。且相比于一般气体，等离子体组成的粒子间相互作用
也大很多，是具有高位能动能的气体团。
等离子体包含三种不一样的组成微粒：没有发生电离的原子、活性很强的自由电子、带正电的离子。
高温等离子体:前者电离程度比较高，电离产生的电子和离子温度也较高，被定义为“高温等离子体”。高温等离子体几乎能全部电离，各粒子间的温度相同，整体呈现出热力学平衡的状态，温度能达到5000℃以上,主要用来研究受控热核反应；
低温等离子体（也称非热等离子体）:而后者的电离程度较轻，在放电过程中虽然温度很高，但离子温度远远比电子温度低，总体形态呈现出低温状态，后者非平衡等离子体，其与现代工业的生产关系也很密切，如提炼冶金技术，材料表面的处理所以称之为“低温等离子体”。
低温等离子体电离出的粒子间温度不全相同，电子温度也大大高于离子温度，整个体系呈现出于热力学非平衡状态。
我们研究接触的气体放电所产生的等离子体都归类于技术，生产臭氧技术等均采用了等离子体技术，而该项技术近几十年在污染物处理方面表现出来的卓越成绩与巨大前景更引起了广大学者的关注，不仅运作效率高，而且节能环保。
低温等离子放电方法：电晕放电；火花放电；微波放电；辉光放电、
介质阻挡放电：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放置于放电的空间之中。有多种电极结构的设计方式，既可以在放电电极间充满特定的工作气体，用绝缘介质将一个或所有电极覆盖，也可以直接将介质放置于放电空间，也有采用填充颗粒状介质的方式，向电极施于足够大的交流电压，两电极间的气体迅速被击穿并电离出大量电子，介质阻挡放电过程便由此开始。
dbd介质阻挡放电特点
1 dbd介质阻挡放电特点
DBD（Dielectric Barrier Discharge，介质阻挡放电）是一种在两个电极之间的介质中发生的非平衡等离子体放电现象。以下是DBD放电的特点：
1. 高压激励：DBD放电通常需要较高的电压才能启动，一般在几千伏至数十千伏的范围内。
2. 非热等离子体：DBD放电产生的等离子体温度相对较低，通常在室温附近，因此被称为非热等离子体。这使得DBD放电可以应用于对敏感材料和生物组织的处理。
3. 空气介质：DBD放电最常用的介质是空气，但也可以使用其他气体或液体作为介质。空气介质具有广泛的应用领域，如空气净化、杀菌消毒等。
4. 低电流：DBD放电时，电流通常较低，一般在微安至毫安的范围内。这种低电流特性使得DBD放电具有较低的能耗。
5. 非连续放电：DBD放电是一种非连续的放电形式，即电流在周期性的激励下产生脉冲放电。这种脉冲放电特性使得DBD放电可以用于一些需要脉冲能量输入的应用。
6. 电晕放电：DBD放电属于电晕放电的一种形式，即通过介质中的电晕区域进行电荷传输和等离子体产生。这种电晕放电特点使得DBD放电具有较高的电荷密度和较强的局部化效应。
综上所述，DBD放电具有高压激励、非热等离子体、空气介质、低电流、非连续放电和电晕放电等特点。这些特点使得DBD放电在许多领域有着广泛的应用潜力。
介质阻挡放电常压低温等离子体转化甲烷制C2及高碳烃的研究
第２２卷第４期 ２００６年８月 化学反应工程与工艺 Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｒｅａｃｔｉｏｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｖｏｌ ２２．Ｎｏ ４ Ａｕｇ．２００６
文章编号：１００１－－７６３１（２００６）０４—０３５６－－０５
介质阻挡放电常压低温等离子体转化甲烷
制Ｃ２及高碳烃的研究
徐大锦 李振花 吕 静 王保伟 许根慧
（天津大学化工学院绿色合成与转化教育部重点实验室，天津 ３０００７２）
摘要：对介质阻挡放电（ＤＢＤ）反应器用于甲烷常压低温等离子体转化过程，分别就停留时间、输入功 率、内电极材料及温度、介质厚度等对反应的影响进行了研究。实验结果表明，甲烷转化率随停留时间、 输入功率的增加而增加，但增加的幅度逐渐减小。内电极材料对反应积炭有很大的影响。紫铜和紫铜（镀 银）材料能够有效地抑制积炭的产生，从而可以增加反应寿命，还对甲烷转化率有很大的影响。较低的内 电极温度可以抑制积炭，但是甲烷转化率有所降低，同时液态高碳烃选择性增加。在甲烷流量较低时介质 厚度对反应的影响很小，但随着甲烷流量的提高会逐渐增大，并且介质厚度越小，甲烷转化率越高。 关键词： 介质阻挡放电；等离子体；Ｃ２烃；甲烷 中图分类号：ＴＱ２２１．２１ ０６４６．９ 文献标识码：Ａ
由于石油资源的缺乏，天然气作为石油的可替代资源越来越受到人们的关注，迄今天然气作为化
工原料使用的比重还较小。目前全球把目光投向了甲烷的化学转化利用，由于天然气中的主要成分甲
烷是自然界最稳定的分子之一，因此研究甲烷化学转化方法成为Ｃｌ化工中的热点。
目前，常压低温等离子体技术因其特殊的性质（高电子能量和低气体温度）用于甲烷转化的研究
已成为热点 卜 。常压低温等离子体的产生方法有多种，主要包括电晕放电，火花放电，介质阻挡放
电及微波放电等。对介质阻挡放电（ＤＢＤ）反应器用于甲烷常压低温等离子体转化过程进行研究，分
别考察停留时间、输入功率、内电极材料及温度、介质厚度等对反应的影响，寻找反应条件的影响规
等离子、光催化原理
5.2低温等离子模块工作原理
设备的核心反应区域，废气分子被低温等离子体轰击、氧化。
等离子光谱线图
低温等离子是继固态、液态、气态之后的物质第四态，当外加电压达到气体的放电电压时，气体被击穿，产生包括电子、各种离子、原子和自由基在内的混合体。这个体系中因总的正、负电荷数相等，放电过程中虽然电子能量很高，但重粒子能量很低，整个体系呈现低温状态，所以称为低温等离子体。低温等离子体降解污染物是利用这些高能电子、自由基等活性粒子以每秒钟300万至3000万速度的等量发射和回收，轰击发生异味的分子，从而发生氧化等一系列复杂的化学反应，使污染物分子在极短的时间内发生分解，并发生后续的各种反应以达到降解异味污染物的目的。
低温等离子体电子能量图
低温等离子的反应实质是利用高达7到10电子伏的高能电子以每秒钟300万至3000万速度的等量发射和回收，轰击废气的分子将废气分子中化学键打开（苯环中化学键能为3电子伏），使其处于极不稳定态，与伴生的强氧化剂羟基和活性氧原子等发生氧化反应，最终生成二氧化碳和水。
● 等离子主要反应原理：
常见的产生等离子体的方法是气体放电，所谓气体放电是指通过某种机制使一个或几个电子从气体原子或分子中电离出来，形成的气体煤质称为电离气体，如果电离气体由外电场产生并形成传导电流，这种现象称为气体放电，根据放电产生的机理、气体的压强范围、电源性质以及电极的几何形状等，等离子体主要分为以下7种形式：
①辉光放电；
②电晕放电；
③介质阻挡放电；
④射频放电；
⑤微波放电；
⑥滑动电弧放电；
⑦大气压辉光放电。
一般对异味气体的治理均在常压下进行，而能在常压下产生低温等离子体的只有电晕放电和介质阻挡放电两种形式。
兰宝低温等离子技术是采用电晕放电的形式。电晕放电的原理是使用曲率半径很小的电极，如针状或细线状电极，并在电极上加高电压，由于电极的曲率半径很小，而靠近电极区域的电场特别强，电子逸出阳极，发生非均匀放电，称为电晕放电。其性能与结构有关，决定着有机物（异味气体）的去除效果。兰宝低温等离子模块有绝缘外壳、电晕极板、电晕线、接线端子及脉冲式等离子发生器。电晕极板插装在绝缘外壳的卡槽内，电晕线装在两电晕极板之间，并通过绝缘外壳上的电晕线安装座固定，调整螺栓调整电晕线松紧，脉冲等离子发生器通过高压线接在接线端子上，接线端子固定在绝缘外壳上。
介质阻挡放电产生等离子体简介
２ｏ０８年第１０卷第６期 总第９３期 巢湖学院学报 Ｊ０ｕｍａｌ ｏｆ Ｃｈａ０ｈｕ Ｃｏｌｌｅｇｅ Ｎｏ．６一Ｖ０１．１Ｏ．２００８ Ｇｅｎｅｒａ１ Ｓｅｒｉａｌ Ｎ０．９３
介质阻挡放电产生等离子体简介
朱爱国许雪艳朱仁义程民治
（巢湖学院物理与电子科学系，安徽 巢湖２３８ｏ０Ｏ）
摘 要：本文简要地介绍了等离子体的基本概念和来源，较为详细地描述了几种常见的放电
形式并着重讨论了介质阻挡放电，对其微放电的物理机制也作了细致的表述，其中还列出了
几个影响微放电的外在因素。文章的最后是对介质阻挡放电的一些实际应用作了较为详细
的探讨。
关键词：等离子体；介质阻挡放电；物理过程；应用
中图分类号：０５３１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７２—２８６８（２ｏ０８）０６—００５６—０５
作为自然科学基石的现代物理学，已经发展
众多的科学分支，其中包括许多相对独立的子学
科。它们正以前所未有的深度和广度推动人类了
解自然，从更深、更广的层次揭示自然界的秘密。
在这个过程中，许多物理学的新思想、新理论、新
方法和新技术涌现出来，为人类知识财富大厦增
添新的内容。笔者所要探讨的“介质阻挡放电等
离子体”，就是现代物理学的一个子学科——《等
离子体物理》中的一个前沿性的热门课题。
１引言
１．１等离子体概述
在一定的温度和压力条件下，物质的状态
（固、液、气态）是可以相互转变的。如果对气态提
供足够的能量，当气体的温度足够高时，构成分
子的原子就会获得足够大的动能，开始彼此分
离．能量大到一定程度时，一部分原子外层电子
就会摆脱原子核的束缚成为自由电子，失去电子
的原子变成带正电的离子，这样的过程就称为气 体的电离。电离的气体可以称之为等离子体，它
是由大量带电粒子（离子、电子）和中性粒子（原
子、分子、自由基等）组成的系统。日常生活中很
难接触到等离子体．但在自然界中９９％的物质都
是以等离子体形态存在的，我们的地球就是被一
介质阻挡放电及其应用
介质阻挡放电及其应用
介质阻挡放电（DBD）是一种常见的不稳定等离子体现象，也称为电晕放电。当高电压施加到介质上时，介质表面会产生电晕现象，这是一种与导电电极间距离无关的放电现象。该现象的原理是电场在高压下导致气体分子碰撞电离，进而产生电离态气体。DBD广泛应用于气体传感器、空气净化、表面处理等领域。
在气体传感器中，DBD被用于检测空气中的有害气体，如氨气、二氧化碳等。传感器使用薄膜作为介质，在电极间施加交流电压，产生DBD。当有害气体进入传感器时，它们会与薄膜上的等离子体反应，产生电信号。这种信号可以用于检测气体浓度，从而实现空气污染监测。
DBD还被广泛应用于空气净化。在此应用中，介质通常是多层的，电极和介质交替排列。空气被引导通过多层介质，等离子体沿着介质表面扩散，进而有效地去除空气中的污染物。这种技术被广泛应用于医院、工业车间等场所的空气净化。
最后，DBD还可以用于表面处理。在此应用中，DBD通过激发表面的反应物，从而实现表面改性，如表面涂层、表面清洁等。由于DBD的高度选择性和可控性，该技术被广泛应用于微电子、生物学等领域。虽然DBD已经得到了广泛的研究和应用，但是其稳定性和可靠性还需要进一步的提高和改进。
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。
介质阻挡放电产生等离子体简介 2
介质阻挡放电产生等离子体简介
朱爱国;许雪艳;朱仁义;程民治
【摘 要】本文简要地介绍了等离子体的基本概念和来源,较为详细地描述了几种常见的放电形式并着重讨论了介质阻挡放电,对其微放电的物理机制也作了细致的表述,其中还列出了几个影响微放电的外在因素.文章的最后是对介质阻挡放电的一些实际应用作了较为详细的探讨.
【期刊名称】《巢湖学院学报》
【年(卷),期】2008(010)006
【总页数】5页(P56-60)
【关键词】等离子体;介质阻挡放电;物理过程;应用
【作 者】朱爱国;许雪艳;朱仁义;程民治
【作者单位】巢湖学院物理与电子科学系,安徽,巢湖,238000;巢湖学院物理与电子科学系,安徽,巢湖,238000;巢湖学院物理与电子科学系,安徽,巢湖,238000;巢湖学院物理与电子科学系,安徽,巢湖,238000
【正文语种】中 文
【中图分类】教科文艺
2008年第 10 卷第 6 期 总第 93 期 巢湖学院学报Journal ofChaohu College
No.6., Vol.10.2008GeneralSerialNo.93 介质阻挡放电产生等离子体简介朱爱国许雪艳朱仁义程民治 （巢湖学院物理与电子科学系，安徽 巢湖 238000)摘要：本文简要地介绍了等离子体的基本概念和来源较为详细地描述了几种常见的放电 形
式并着重讨论了介质阻挡放电，对其微放电的物理机制也作了细致的表述，其中还列出了 几个影响微放电的外在因素。文章的最后是对介质阻挡放电的一些实际应用作了较为详细 的探讨。关键词：等离子体；介质阻挡放电；物理过程；应用中图分类号： 0531文献标识码： A文章编号： 1672-2868(2008)06-0056-05作为自然科学基石的现代物理学，已经发展 众多的科学分支，其中包括许多相对独立的子学 科。它们正以前所未有的深度和广度推动人类了 解自然，从更深、更广的层次揭示自然界的秘密。 在这个过程中，许多物理学的新思想、新理论、新 方法和新技术涌现出来，为人类知识财富大厦增 添新的内容。笔者所要探讨的“介质阻挡放电等 离子体”，就是现代物理学的一个子学科一一一《等 离子体物理》中的一个前沿性的热门课题。 1引言 1.1 等离子体概述在一定的温度和压力条件下，物质的状态 （固、液、气态）是可以相互转变的。如果对气态提 供足够的能茧，当气体的温度足够高时，构成分 子的原子就会获得足够大的动能，开始彼此分 离，能盘大到一定程度时，一部分原子外层电子 就会摆脱原子核的束缚成为自由电子，失去电子 的原子变成带正电的离子，这样的过程就称为气收稿日期：
低温等离子体
1 文章一
定义 低温等离子体是继固态、液态、气态之后的物质第四态，当外加电压达到气体的着火电压时，气体分子被击穿，产生包括电子、各种离子、原子和自由基在内的混合体。放电过程中虽然电子温度很高，但重粒子温度很低，整个体系呈现低温状态，所以称为低温等离子体。低温等离子体降解污染物是利用这些高能电子、自由基等活性粒子和废气中的污染物作用，使污染物分子在极短的时间内发生分解，并发生后续的各种反应以达到降解污染物的同的。
低温等离子态半导体研究及利用
低温等离子态是指常温下气体被激发为等离子稳定状态。该状态下电子温度远远高于质子，电子迁移率达到1000-10000米/秒。电子浓度1015 个/立方厘米。因此可以近似地认为低温等离子态等效N型半导体。
低温等离子态等效N型半导体性能：
1需要被激发。
2 电子浓度较低，且可调。
3 电子迁移率极高。
4 透明。
5 纯度高。
6 电子逸出功基本为零。
7 没有自边界，不存在浓度梯度。
低温等离子体又称非平衡态等离子体，通常由微波放电，介质阻挡放电，电晕放电，辉光放电等产生。在低温等离字体中重粒子温度接近室温，而电子温度高达10000K以上，远离热平衡状态
由于等离子态只有N型半导体形式，单独的N型半导体基本没有应用的价值。因此低温等离子态半导体必须与P型固体半导体结合形成P-N结。为了防止气体与接触体发生化学反应，最好选择惰性气体。
文章二
等离子体物理理论
《等离子体物理理论》是中国科学技术大学等离子体物理专业本科生的专业基础课，授课对象是已经选修过《等离子体物理导论》的高年级本科生。作为专业基础课，《等离子体物理理论》的讲授内容自然应该比《等离子体物理导论》更深一些，但毕竟是为本科生开设的课程，又不能过于专门化。等离子体物理是现代物理学中的一门交叉学科，它自身并没有什么特别的基础理论，它的基础就是经典力学、电动力学、流体力学、统计物理，以及动理论等物理学基本理论。等离子体存在的参数范围非常宽广，想要了解和掌握等离子体的性质，就必须从各个不同的角度来研究等离子体的各种性质，为此，需要灵活地运用物理学基础理论并采用适当的方法来处理和解决等离子体物理的各种问题。根据以往的教学经验，学生们在学习过程中常常会遇到两个困难：一是如何将所学到的基础物理理论灵活地运用于等离子体物理学；二是如何采用适当的近似方法来简化复杂问题，使之能够解析处理，从而得到定量或定性的结果。基于这样的看法，再结合自己对等离子体物理的体会，我从众多的参考书中摘取了部分内容，经过多次讲授，逐渐汇成了这本讲义，供上课的同学参考。