大气压平板等离子体反应器及其技术难点是什么？

大气压DBD等离子体可分为同轴圆管式和平行板式两种基本结构。由于不同放电管结构参数存在差异，同轴圆管式放电管很难实现小于1mm的窄间隙放电，并联数量越多，放电装置等效电容越大，越难以实现高频激励。与同轴圆管结构相比，平行板式DBD等离子体装置原理结构简单，且由于可以采用介电性能和绝缘性能优良的氧化铝材料制作薄电介质层，能够采用高频高压电源激励，因此可以在极窄的间隙内实现大气压强电场放电，等离子体化学反应效能发挥得更加充分。接下来主要探讨关于大气压平板等离子体反应器的五个技术难点。

难点1：放电间隙窄，加工要求高

采用矩形薄平行板结构，由于放电间隙很窄，对加工精度要求就很高，加工难度很大，同时对电介质层的厚度和平整度要求也很高，大气压平板等离子体反应器采用窄放电间隙结构的益处是能够实现大气压下的强电场放电，放电空间的电离度和电离区域占空比都会相应提高，进而增强了等离子体化学反应效能。放电间隙越小，约化电场强度越高，电离占空比越高，越有利于反应气体中活性粒子的产生。

难点2：高性能的DBD装置对电介质层材料的介电常数有很高要求

目前，常用的电介质材料主要有硼硅酸盐玻璃、石英和搪瓷等。这些材料的介电常数较低，机械强度差，易碎，无法将其制造得很薄，因此限制了能量向放电空间内的传递。相比之下，高纯度的氧化铝是一种较为理想的DBD电介质材料，可以制作得很薄，厚度只有0.25~0.64mm，介电常数较高，力学性能和导热性能非常好。因此，将其作为反应器电介质层，一方面可以提高放电空间的击穿电场强度，另一方面也有利于提高放电能量的传递效率。然而，将其烧结成面积大于200cm2均匀平整的薄平板电介质层非常困难。

难点3：宏观均匀电场的微观强化