電暈介質(zhì)阻擋放電特性研究.pdf

1、介質(zhì)阻擋放電和電暈放電是大氣壓下氣體放電的兩種常見形式。介質(zhì)阻擋放電在常壓下能產(chǎn)生較高電子能量，激發(fā)化學(xué)反應(yīng)所需的活性粒子，電子密度大，但是起始放電電壓高、放電空間??；電暈放電空間大、起始放電電壓低，但是放電功率小，產(chǎn)生的電子密度低。將電暈放電和介質(zhì)阻擋放電結(jié)合起來，形成電暈-介質(zhì)阻擋放電，可以降低起始放電電壓、提高電子密度，增大放電空間。為了提高等離子體誘發(fā)化學(xué)反應(yīng)的效率，在電暈-介質(zhì)阻擋放電的等離子體放電區(qū)域內(nèi)填充催化劑。當(dāng)催化劑為

2、絕緣介質(zhì)時，由于介電常數(shù)的改變和介質(zhì)對電荷的捕獲作用等因素，會引起放電特性的顯著變化。 本文采用示波器采集放電的電壓電流波形以及ICCD拍攝的放電照片，研究了三種形式的電暈介質(zhì)阻擋放電特性：即電暈介質(zhì)阻擋放電、有陶瓷纖維介質(zhì)填充時電暈介質(zhì)阻擋放電和在平板介質(zhì)阻擋放電之間插入誘導(dǎo)金屬絲的電暈誘導(dǎo)介質(zhì)阻擋放電。 在一定頻率下，針-板電暈介質(zhì)阻擋放電正負(fù)半周期放電有顯著的不對稱性：正電暈放電有明顯的貫穿針板間隙流注脈沖；負(fù)電暈

3、放電則表現(xiàn)為電暈輝光或特里切爾脈沖放電形式。當(dāng)在針-板電暈介質(zhì)阻擋放電空間填充陶瓷纖維的時候，正負(fù)向均有明顯的放電脈沖，但是正向脈沖的幅值和數(shù)量均比負(fù)向要多。有陶瓷纖維時的起始放電電壓要比沒有陶瓷纖維時低。在電暈誘導(dǎo)介質(zhì)阻擋放電過程中，流注首先表現(xiàn)為從電暈誘導(dǎo)點(diǎn)到正壓端的負(fù)流注，隨著外加電壓的進(jìn)一步升高，正流注從負(fù)流注的電暈誘導(dǎo)起點(diǎn)向負(fù)壓端發(fā)展，形成貫穿正負(fù)極介質(zhì)阻擋板之間的雙向流注。產(chǎn)生這些不同放電特性的原因是由于空間電荷存在和遷移形

4、式所引起的。 測量了單針-板和多針-板電暈介質(zhì)阻擋放電反應(yīng)器的功率，計算結(jié)果表明：在相同的放電電壓下，有陶瓷纖維填充時的功率比沒有陶瓷纖維填充時的功率大；在相同的放電電壓下，放電功率隨放電間隙距離的增加而降低，但是反應(yīng)器單位長度的功率隨間隙距離的增大而變大；氣流量對放電功率有微弱的影響，隨著氣流量的增大，放電功率有微小的增加，但是氣流量的進(jìn)一步增大，對放電功率的影響將減弱。由于多針時流注的相互抑制作用，在相同的放電電壓和放電間隙