介质阻挡等离子清洗机放电的原理是什么？

介质阻挡放电（DBD）等离子清洗机的电极无论是平板式，还是圆柱形，亦或是沿面放电型，放电初期都是由无数微小的放电丝组成，所以我们可以通过分析丝状放电的过程来了解介质阻挡放电（DBD）的规律。

1 DBD等离子体的放电原理

当高压加在介质阻挡放电（DBD）等离子清洗机电极的两端，阴极附近的气体会在电场作用下电离并产生电子。在气体被完全击穿之前，这些电子在电场中加速，当能量达到或超过气体的电离能时，在每次电离碰撞中电子就会成倍的增加形成电子雪崩。单根细丝放电的演化过程如图1所示

电子相对于离子具有较强的可流动性，使其在可测量的纳秒级范围内穿过气体间隙。当电子雪崩在气体间隙形成并产生定向移动时，离子由于运动速度慢而被滞留在后面逐渐在放电空间形成积累。空间电荷的产生最终使放电空间的电场产生畸变，从而使电极间空气间隙的电场强度等于或超过周围气体的击穿场强，使得在较短的时间内气体电离急剧增加，最终导致单个丝状放电的发生。

在1个标准大气压条件下，由于粒子间的碰撞频率较高，一个正在变大的电子雪崩在很短的距离就可产生相当规模的电荷密度。电子和离子飘移速度不同造成电荷分离，从而使局部电场在原电场基础上得到叠加，场强变大。在流柱头部的高场强区，碰撞电离导致电离区域的快速增长，从而形成明亮的等离子体通道。但是在介质阻挡放电过程中，由于介质层的存在限制了电流的自由增长，因此也阻止了金属电极间火花或弧光放电的产生。

2 介质阻挡尖端放电

单个丝状放电是在放电气体间隙的某个位置发生，与此同时在其他位置也会发生丝状放电。正是介质的绝缘性质，使这种丝状放电能独立发生在许多放电空间中。当丝状放电的两端电压低于击穿电压时，电流就会截止。在同一位置上只有再次达到击穿电压时，才能发生再击穿和在原地方发生第二次丝状放电。每个微丝状放电的直径只有几十个到几百个纳米，同时这些细丝的根部与介质层连在一起并在其表面产生凹凸点。由于介质层表面凹凸点的存在，增加了该处的局部电场强度而使放电更加容易发生，这就是通常所说的介质阻挡尖端放电。