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介质阻挡放电等离子清洗机的基本结构有哪些?

返回列表 来源:普乐斯 浏览: 发布日期:2019-06-05 15:50【
文章导读:从远古开始,人类对闪电、北极光等自然现象的认知充满困惑,以为这都是神的力量深不可测,没有意识都这其实都是自然产生的等离子体。随着科技的发展,尤其是进入20世纪,有人发现在一定电压条件下,带绝缘介质的两平行电极板之间会产生大量的明亮的细流电丝,这实际上就是介质阻挡放电的雏形。
我们真正对大气压放电进行系统的研究还是近几十年,这是因为大气压等离子体在工业中具有无与伦比的现实及潜在的应用价值,直接刺激了各国科学家的研究热忱,使大气压等离子体技术和理论得到了迅猛发展。考虑到大气压等离子体的放电过程有其独特性,相对于真空环境下产生的等离子体其应用也有不同之处,所以今天开始单独讨论大气压等离子体。
 
一、介质阻挡放电的定义
介质阻挡放电(Dielectric Barrier Discharge,DBD)是指在金属电极之间插入绝缘介质材料后的一种非平衡态气体放电形式
 
二、DBD等离子清洗机或等离子处理系统的基本电极结构
通常DBD等离清洗机的电极是两个平行电极,并至少有一个电极被介质材料覆盖。为保证放电的稳定性,两电极间距限制在几个毫米,且需要正弦或脉冲高压电源实现大气压放电。根据放电气氛、激发电压及频率的不同,两电极之间会产生丝状或辉光等离子体。单根丝状放电由介质表面的微放电或放电带组成;辉光等离子体产生需要像氮气、氦气这类惰性气体的参与,因为这类气体可产生具有较高活性的亚稳态粒子和Penning效应。
 
传统的DBD等离子清洗机的电极结构见图1所示, 它常用于材料表面改性和臭氧发生器。其特点是结构简单,金属电极可提高放电产生热量的传递速度。

 传统的DBD等离子清洗机电极放电-等离子清洗机
 
图1 传统的DBD等离子清洗机电极放电
 
第二种DBD等离子清洗机的电极结构见图2所示,是放电发生在两介质层间,可避免等离子体直接与金属电极接触;同时双介质层与单介质层放电结构相比,等离子体更均匀,放电丝更细。这种构型适用于离化腐蚀性气体和产生高纯等离子体。
 
 
 
  
图2 双介质的DBD等离子清洗机电极放电
 
第三种DBD等离子清洗机的电极结构见图3所示,它主要用于在同一等离子体发生系统内产生不同气氛的等离子体。
 
 
 单介质的DBD等离子清洗机电极放电-等离子清洗机
 
 
图3 单介质的DBD等离子清洗机电极放电
三、DBD等离子清洗机圆柱电极结构
如图4所示,圆柱结构放电系统主要用来产生低温等离子体炬,实现对不规则表面进行改性。
图4 DBD等离子清洗机的3种圆柱电极
 
四、DBD等离子清洗机沿面电极结构
如图5所示,主要用于产生面等离子体,可被用于航空器件的等离子体隐身等方面的应用。
 
 
图5 DBD等离子清洗机沿面电极结构
 
五、等离子清洗机在工业应用中
工业应用上,针对不用的产品和材料,不同形状和处理要求,DBD等离子清洗机电极的结构设计是非常有讲究的,普乐斯有比较多成功的案例,后续将会逐一分享,敬请关注。


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