等离子清洗机射流放电与DBD介质阻挡放电有什么关联吗？

您是不是认为等离子清洗机射流放电是由DBD介质阻挡放电引起的，然后通过某种机制从石英管内传输到大气中来的呢？亦或者认为等离子清洗机射流放电与DBD介质阻挡放电无关，实则是由高压电极边缘的电晕放电形成的呢？这是关于等离子清洗机射流放电的两种主要观点，哪一种是正确的呢？等离子清洗机射流放电与DBD放电之间有什么样的联系呢？话不多说，接下来就让我们通过实际测试来验证一下吧。

实验装置下图所示，石英管外径0.35cm、内径0.2cm，电极宽度均为5cm间距为3cm;高压电极边缘距石英管出口2cm，氦气流量200SLH，正弦波电源频率17kHz。两支光电倍增管（T1，T2)分别置于高压电极的两边，距电极边缘0.5cm。示波器同时记录下光电倍增管的光电流信号以及放电时的电流、电压信号。

通过该实验装置，我们可以得到在外加电压约为2.25kV时放电产生的光信号以及电压、电流的时域变化的曲线如下图：

从电流曲线可以看出，这时放电处于流注模式。T1、T2光信号曲线在正半周和负半周都几乎是重合的。正半周时，光信号的前沿超前电流脉冲信号前沿约5μs。这个结果表明，射流区的等离子体不是由电极间放电产生再经由气流传输而出的，因为电极两侧的辉光信号没有时间差；或者说高压电极两端各自独立地产生了气体击穿，并各自向两边传输。

下图是在电压加大到4.5kV时的相关曲线。根据电流曲线可以看出，电极间的放电进入非对称辉光放电模式。这时，虽然处于DBD区间的光信号T2与辉光放电的电流信号一致，然而高压电极外侧的光信号T1保持了流注模式的特征，其触发前沿仍超前电流信号的上升前沿，没有进入类辉光放电。这说明，外加电压的增加改变了DBD区的放电模式，然而高压电极外的等离子体射流区的流注放电模式并未受影响；或者说，高压电极两边的等离子体是互相独立地产生和传播的。

通过以上的实验可以看出，虽然采用了DBD放电构型，但是等离子体射流实际上是由高压电极边缘的强电场击穿气体产生的，与DBD无关。这就是说，等离子体射流是由电晕放电机制形成的。

众所周知，电晕放电只需一个电极，那么单个电极能形成等离子体射流吗？接下来我们再比较一下三种不同电极构型产生的等离子体射流照片：图（a）是DBD构型产生的等离子体射流；图（b）是单个高压电极的电晕放电产生的等离子体射流，这时的电极已从石英管上移除；图（c）采用了直接与氦气流接触的金属片（厚0.05cm)作为电极产生的电晕放电，为了不影响气流，金属片中间钻了一个略大于毛细管内径的开口（直径0.25cm)。比较这三张照片可见，即便没有DBD构型，所产生的等离子体射流仍非常相似。

由此我们可以得出，DBD介质阻挡构型并不是产生等离子清洗机射流放电的必需条件。或者说，虽然采用了DBD构型，实际产生等离子清洗机射流的是高压电极外边缘的电晕放电，而非两电极间的DBD。最终可以得出结论：等离子清洗机射流放电与DBD介质阻挡放电并无直接关系。

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