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等离子清洗仪大气压介质阻挡放电等离子体

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  • 作者:等离子清洗机-CRF plasma等离子设备-等离子表面处理机厂家-诚峰智造
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  • 发布时间:2020-10-08
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【概要描述】介质阻挡放电(dielectric barrier discharge,DBD),简称DBD放电,是有绝缘介质插入放电电极之间的一种气体放电。介质可以覆盖在电极上或者悬挂在放电空间里。这样当给电极两端施加足够高的交流电压,电极之间气体即使在大气压下也能够被高压击穿,形成所谓的DBD放电。这种等离子清洗仪放电与辉光放电相似,表现得很均匀、散漫和稳定,其实际上是由许多细小的快脉冲放电通道构成的。通常放电气体的压强可达到

等离子清洗仪大气压介质阻挡放电等离子体

【概要描述】介质阻挡放电(dielectric barrier discharge,DBD),简称DBD放电,是有绝缘介质插入放电电极之间的一种气体放电。介质可以覆盖在电极上或者悬挂在放电空间里。这样当给电极两端施加足够高的交流电压,电极之间气体即使在大气压下也能够被高压击穿,形成所谓的DBD放电。这种等离子清洗仪放电与辉光放电相似,表现得很均匀、散漫和稳定,其实际上是由许多细小的快脉冲放电通道构成的。通常放电气体的压强可达到

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等离子清洗仪大气压介质阻挡放电等离子体:

        介质阻挡放电(dielectric barrier discharge,DBD),简称DBD放电,是有绝缘介质插入放电电极之间的一种气体放电。介质可以覆盖在电极上或者悬挂在放电空间里。这样当给电极两端施加足够高的交流电压,电极之间气体即使在大气压下也能够被高压击穿,形成所谓的DBD放电。这种等离子清洗仪放电与辉光放电相似,表现得很均匀、散漫和稳定,其实际上是由许多细小的快脉冲放电通道构成的。通常放电气体的压强可达到1 atm (1 atm = 1.013X 10^5 Pa),因此DBD放电属于高气压下的非热平衡放电,又被称为无声放电。

        常见的等离子清洗仪DBD放电装置通常由两平行电极组成(如图1-5所示),并至少有一 个电极被介质材料覆盖,为保证放电的稳定性,两电极间距般在几个毫米, 且 需要正弦或脉冲高压电源实现大气压放电。DBD放电反应器包含高压电极、电介 质和接地电极三部分。图1-5 (a)为单间隙单介质阻挡放电反应器结构。其特点是电介质与高压电极相连,放电区域在接地电极与电介质之间,结构简单,常用来制造臭氧等。图1-5 (b)为双间隙单介质阻挡放电反应器结构。其特点是等离子清洗仪上下电极分别与介质形成了两个不同的反应区域,一般用于产生两种成分不同的等离子体。图1-5 (c)为单间隙双介质阻挡放电反应器结构。其特点是反应发生在两层电介质之间,这样可以避免反应受电极影响,尤其是对于腐蚀性的气体以及需要在密闭环境下产生高纯度等离子体的反应,这种结构优点突出。DBD放电装置除了平行板结构外,还有线简结构和表面结构。

等离子清洗仪

图1-5DBD放电反应器结构

        等离子清洗仪大气压DBD放电等离子体通常呈现丝状放电或辉光放电特征,当高压加在电极两端,阴极附近的气体在电场作用下电离产生电子。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地增加形成电子雪崩。相对于离子,电子具有较强的可流动性,故可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,会在放电空间形成积累。空间电荷的产生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,故在较短的时间内气体电离急剧增加,导致单个丝状放电的发生。

        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。只有在同一位置上再次达到击穿电压时,等离子清洗仪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到几百纳米,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,这就是通常所说的尖部放电。 一个微放电过程实际就是一个流光放电发生与消失的过程。所谓流光放电就是特指放电空间某一局部区域被高度电离并迅速传递的一种放电现象。在DBD放电中它通常分为放电击穿、流光发展及放电消失三个阶段。

        DBD放电作为一种简单且容易操作的大气压等离子体方法,等离子清洗仪已被用于材料制备、表面改性及生物医学等方面。Kim等采用大气压DBD放电等离子体制备负载型催化材料;Jeon和Lee已成功制备出Au纳米催化材料。采用大气压DBD放电氢冷等离子体,有效地将Pd^2+还原为Pd单质。如Xu等通过大气压冷等离子体处理制得的Pd/TiO2,具有较高的光催化活性。Qi等通过大气压DBD放电等离子体方法得到了Pd/C催化材料,得到的样品粒径较小,在较低温度下即表现出较高的催化活性。

等离子清洗仪大气压介质阻挡放电

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