大气DBD等离子清洗机减少电弧的原理以及细丝模式的成因
文章导读：大气压条件下，介质阻挡即DBD等离子清洗机如何获得稳定的辉光放电，始终是一个困扰的问题，研究的早期是很容易过渡到电弧放电，难以实现在大气压气体下的均匀放电，本文就针对大气DBD等离子清洗机降低电弧形成的原理以及细丝模式的成因为大家作一解读：
1987年日本Kanazawa通过使用介质阻挡电极结构实现了大气压下介质阻挡均匀放电，究竟如何通过大气DBD等离子清洗机来减少电弧以及实现均匀放电的呢？这中间值得一提的就是大气DBD等离子清洗机减少电弧形成的原理以及细丝模式形成的原因。
1 DBD等离子设备减少电弧的原理
大气DBD等离子清洗机减少电弧的原理可以用下图1来说明：气隙击穿前，DBD相当于阻挡介质等效电谷Cm和气隙等效电容Cg串联；气隙击穿后，图中开关闭合，Cg并联上1个随时间变化的等离子体电阻R(t)。
大气DBD等离子清洗机减少电弧的原理可以用下图1来说明：气隙击穿前，DBD相当于阻挡介质等效电谷Cm和气隙等效电容Cg串联；气隙击穿后，图中开关闭合，Cg并联上1个随时间变化的等离子体电阻R(t)。
显然，气隙上电压Vg可以用下式表示:
式中，Va和Vm分别是外加电压和阻挡介质上电压。当气隙击穿后，电流i迅速增大，阻挡介质上堆积的电荷及产生的电压随之迅速增大，导致气隙电压Vg急剧下降，放电熄灭，这也就阻碍了电弧的形成。当放电气隙中引入绝缘介质后，人们通常观察到大气DBD等离子清洗机放电时大量稍现即逝、此起彼伏、随机分布的放电细丝。
2 形成细丝模式的原因
导致大气DBD等离子清洗机出现这种细丝模式的原因是：阻挡介质的绝缘特性使得DBD实际上应该等效成如下图所示的电路，它由大量的局部微电路并联而成。各微电路所对应的气隙可以独立地放电且迅速熄灭，形成大量的时空随机分布的放电细丝。只有当整个气隙同步均匀放电，即各微电路中开关同时闭合，且R(t)相同时，DBD才能采用下图所示的等效电路。
导致大气DBD等离子清洗机出现这种细丝模式的原因是：阻挡介质的绝缘特性使得DBD实际上应该等效成如下图所示的电路，它由大量的局部微电路并联而成。各微电路所对应的气隙可以独立地放电且迅速熄灭，形成大量的时空随机分布的放电细丝。只有当整个气隙同步均匀放电，即各微电路中开关同时闭合，且R(t)相同时，DBD才能采用下图所示的等效电路。
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