常壓DBD等離子清洗機(jī)中的等離子體有哪些特點(diǎn)？（上）
文章導(dǎo)讀：常壓DBD等離子清洗機(jī)，是指能在1個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓或近似于大氣壓下引發(fā)氣體電離，產(chǎn)生類似于輝光等離子體的設(shè)備，也叫大氣壓DBD等離子清洗機(jī)、準(zhǔn)輝光大氣DBD等離子清洗機(jī)。與絲狀放電相比，準(zhǔn)輝光放電等離子體更加穩(wěn)定、均勻，更適合材料或產(chǎn)品大面積的表面處理。
一、常壓DBD等離子清洗機(jī)的準(zhǔn)輝光等離子體
等離子清洗機(jī)在常壓狀態(tài)下形成準(zhǔn)輝光放電，必須要達(dá)到某一最小的初始電子密度，當(dāng)將要電離的電子密度足夠大時就可以生成大面積的準(zhǔn)輝光，讓初始雪崩頭能夠相互重疊合并，同時也使切向空間電荷的電場梯度變得比較緩和。
等離子清洗機(jī)氣體電離的強(qiáng)烈程度受到氣體純度、氣體附著、剩余氣體中存在亞穩(wěn)態(tài)、電子、 離子等因素的影響。在介質(zhì)阻擋放電中可以利用前半周期的剩余粒子，即除了介質(zhì)表面的記憶電荷，使用適當(dāng)?shù)姆烹婎l率在整個放電體積中也會產(chǎn)生記憶效應(yīng)。圖1是常壓差分DBD放電：
單介質(zhì)同軸常壓DBD放電狀態(tài)
據(jù)研究，普通DBD等離子體中的電子平均能量在1~10eV之間，高于10eV對于離解、電離氣體分子作用效果更好，而電子能量的大小通常與電極結(jié)構(gòu)、功率、頻率等放電條件等密切相關(guān)。圖3是常壓大間距DBD放電：
等離子清洗機(jī)在常壓狀態(tài)下形成準(zhǔn)輝光放電，必須要達(dá)到某一最小的初始電子密度，當(dāng)將要電離的電子密度足夠大時就可以生成大面積的準(zhǔn)輝光，讓初始雪崩頭能夠相互重疊合并，同時也使切向空間電荷的電場梯度變得比較緩和。
等離子清洗機(jī)氣體電離的強(qiáng)烈程度受到氣體純度、氣體附著、剩余氣體中存在亞穩(wěn)態(tài)、電子、 離子等因素的影響。在介質(zhì)阻擋放電中可以利用前半周期的剩余粒子，即除了介質(zhì)表面的記憶電荷，使用適當(dāng)?shù)姆烹婎l率在整個放電體積中也會產(chǎn)生記憶效應(yīng)。圖1是常壓差分DBD放電：
常壓差分DBD放電狀態(tài)
此外，等離子清洗機(jī)中的特殊性質(zhì)的電介質(zhì)也有利于大面積均勻等離子體的產(chǎn)生。電介質(zhì)表面能夠積累相當(dāng)數(shù)量的電荷。在高電壓作用下，這些電荷能夠被均勻的束縛在介質(zhì)表面。當(dāng)電場改變極性并且超過某一閾值時，電荷也同時被排斥離開表面并點(diǎn)燃高電流密度阻擋放電。在這種高電流情況下，每半個波形的單個電流峰只有幾個納秒的持續(xù)時間；而正常輝光放電條件下，氦氣中放電是3微秒，氮?dú)馐?00微秒。圖2是單介質(zhì)同軸常壓DBD放電：單介質(zhì)同軸常壓DBD放電狀態(tài)
二、常壓DBD等離子清洗機(jī)中電子的平均能量
等離子清洗機(jī)化學(xué)應(yīng)用中，往往需要電子具有較高的能量；較低能量的電子只能通過振動損失輸入電能，無法滿足化學(xué)反應(yīng)需要的反應(yīng)條件。因此提高高能電子在放電空問內(nèi)的分布對于獲得有效的等離子體化學(xué)反應(yīng)速率非常重要。據(jù)研究，普通DBD等離子體中的電子平均能量在1~10eV之間，高于10eV對于離解、電離氣體分子作用效果更好，而電子能量的大小通常與電極結(jié)構(gòu)、功率、頻率等放電條件等密切相關(guān)。圖3是常壓大間距DBD放電：
常壓大間距DBD放電狀態(tài)
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