沿面介質(zhì)阻擋放電裝置結(jié)構(gòu)優(yōu)化及供電研究.pdf

1、沿面介質(zhì)阻擋放電能夠在大氣壓下產(chǎn)生大面積、能量密度高的低溫等離子體，在生物醫(yī)學(xué)、材料表面改性、環(huán)境保護等領(lǐng)域得到了廣泛的研究。沿面介質(zhì)阻擋放電裝置的結(jié)構(gòu)和供電電源是影響等離子體溫度、等離子體密度、電子能量分布及活性物質(zhì)生成的主要因素，對沿面介質(zhì)阻擋放電裝置進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化及供電研究對于提高其應(yīng)用效能具有很大的指導(dǎo)作用。本文設(shè)計了一種沿面介質(zhì)阻擋放電裝置，其高壓電極為緊貼于介質(zhì)管內(nèi)壁的彈簧狀不銹鋼絲，低壓電極為包裹介質(zhì)管外壁的鋁箔。利用Ans

2、oft Maxwell軟件對沿面介質(zhì)阻擋放電裝置進行靜電場的仿真，從理論上為放電裝置結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計提供指導(dǎo);并實驗研究了在高壓電極長度一定時，電極結(jié)構(gòu)配置、絕緣介質(zhì)性質(zhì)、供電電源對沿面介質(zhì)阻擋放電裝置放電特性及臭氧生成的影響。研究結(jié)果如下:
　　(1)在氣隙的同一位置，場強隨電壓的升高而線性增大、隨介質(zhì)厚度的增加而減小、隨相對介電常數(shù)的增大而增大;選取電極線徑較小、介質(zhì)厚度薄、較大相對介電常數(shù)的介質(zhì)，均可以降低放電起始電壓。

3、　　(2)高壓電極長度一定時，螺距是影響放電特性及臭氧生成的主要因素，線徑及管徑對放電特性及臭氧生成的影響較小;在一定的電壓下，存在一個優(yōu)化螺距使放電功率達到最大，螺距大于優(yōu)化螺距之后，放電功率幾乎不變。在實驗考察的范圍內(nèi)，同樣電壓下，介質(zhì)厚度較大的裝置，放電弱，放電功率小，臭氧生成量少，臭氧生成效率（單位能量生成臭氧量）低;介質(zhì)的相對介電常數(shù)較大的裝置，放電強，放電功率大，臭氧生成量多。
　　(3)交流電源供電下，存在一個電壓峰