降低常压等离子清洗机DBD放电电场的方法有哪些？

通过之前关于DBD介质阻挡放电知识的分享，相信大家对等离子清洗机DBD放电已经有了一定了解，DBD的电极尺寸通常情况下是远大于气隙距离的，而且气隙击穿前，气隙中的空间电荷场相比外电场通常可忽略不计。因此就能够认为气隙中为准均匀电场。接下来给大家分享与探讨关于降低常压等离子清洗机DBD放电电场的具体方法：

常压等离子清洗机DBD均匀电场的汤生放电自持条件为：

公式中，γ是阴极的二次电子发射系数。若增大γ，则α可以减小，即满足上述式中要求的电场E可以降低。对于DBD，阴极通常被绝缘介质覆盖，γ应该推广到气隙中所有途径产生的“种子”电子，即放电开始前气隙中的电子。因此，降低DBD放电电场的方法就是增加种子电子。气体放电理论和DBD实验均表明，有以下几个具体措施可以达到增加种子电子从而降低常压等离子清洗机DBD放电电场的目的。

1选择具有高能亚稳态粒子的气体

彭宁电离是激发态的A粒子碰撞电离B粒子。选择具有高能量亚稳态原子或分子的气体，利用这些亚稳态粒子的彭宁电离是增加种子电子的有效方法。亚稳态也是一种激发态，但它难以通过自发跃迁回到低能级，而只能通过和其他粒子碰撞返回低能级。因此，这些激发态粒子寿命很长，故称之为亚稳态。

对于彭宁电离产生种子电子而言，高能量和亚稳态两者缺一不可。首先，只有高能量粒子才足以碰撞电离其他粒子。例如，氦原子亚稳态能量为19.8 eV，超过几乎所有其他气体原子或分子的第一电离能。其次，只有亚稳态其寿命才可能长达外加电压的半个周期，即上一个电流脉冲期间产生的亚稳态存活到气隙下一次击穿之前并发生彭宁电离。

2选择γ系数大的阻挡介质

一般情况下，γ系数是指金属阴极的二次电子发射系数。但是对于常压等离子清洗DBD而言，金属电极通常被绝缘介质覆盖，正离子和光子难以直接轰击阴极而产生二次电子发射。理论研究和实验研究表明，由于正离子和光子的轰击，覆盖阴极的阻挡介质也可能发射二次电子，只不过这些电子不是来自绝缘介质本身的束缚电子，而是来自阻挡介质表面浅位阱（<1eV)内的入陷电子。这些入陷电子是在上一个电流脉冲期间从气隙进入介质表面浅位阱的。若阻挡介质表面浅位阱较多，则等效的γ系数也较大。

3平行气流直达气隙

DBD研究发现：向放电气隙吹气可以明显地改善放电的均匀程度。但并不是很多人都认识到，吹气管道不应该仅仅接到放电室为止，而必须进入到放电室内直接抵达放电气隙，这样才能提高气隙中的流速，增大对放电均匀度的影响。

除了上述三个措施，使用高能射线（如紫外射线）照射气隙也可以增加种子电子。另外，冷却阻挡介质可能有利于避免介质表面浅位阱内的入陷电子过早逃逸，这些将对大气压下等离子清洗机获得均匀放电提供有效帮助。

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