以實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)探求和分析DBD常壓等離子放電工作區(qū)間與擊穿電壓的關(guān)系
文章導(dǎo)讀：上篇文章中，普樂(lè)斯與大家分享了研究常壓DBD等離子體放電工作區(qū)間與擊穿電壓之間所用的實(shí)驗(yàn)裝置與測(cè)試數(shù)據(jù)，也通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)試得到一系列數(shù)據(jù)，在接下來(lái)的內(nèi)容中，我們就將著重對(duì)所得到的的一系列數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，從而來(lái)探求和認(rèn)證DBD常壓等離子放電工作區(qū)間與擊穿電壓的關(guān)系。
上篇文章中，普樂(lè)斯與大家分享了研究常壓DBD等離子體放電工作區(qū)間與擊穿電壓之間所用的實(shí)驗(yàn)裝置與測(cè)試數(shù)據(jù)，也通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)試得到一系列數(shù)據(jù)，在接下來(lái)的內(nèi)容中，我們就將通過(guò)所得到的一系列數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，來(lái)了解和認(rèn)證DBD常壓等離子放電工作區(qū)間與擊穿電壓的關(guān)系。上次介紹到大氣壓下氮?dú)釪BD湯生放電的工作區(qū)間如下圖所示：
通過(guò)對(duì)上圖的分析，可以看出Vmin與頻率f無(wú)關(guān)，基本保持在9.75kV；而Vmax卻伴隨著頻率的加大而快速下降。當(dāng)頻率大于7kHz的時(shí)候，獲得穩(wěn)定的湯生放電就很困難了，此時(shí)氣隙一旦放電則呈現(xiàn)強(qiáng)烈的絲狀放電。
工作區(qū)間的下限Vmin與靜態(tài)擊穿電壓有直接關(guān)系。大氣壓下2mm氮?dú)庀兜撵o態(tài)擊穿電壓Vsb，在大于這個(gè)電壓值時(shí)，氣隙放電就呈現(xiàn)為電弧或流注。在外加電壓的幅值Vm<Vmin時(shí)，間隙中并未放電，因此可將間隙等效為一個(gè)電容，與阻擋介質(zhì)串聯(lián)。此時(shí)，2mm氮?dú)馍系钠鹗紦舸╇妷篤ib可通過(guò)如下公式計(jì)算：
工作區(qū)間的下限Vmin與靜態(tài)擊穿電壓有直接關(guān)系。大氣壓下2mm氮?dú)庀兜撵o態(tài)擊穿電壓Vsb，在大于這個(gè)電壓值時(shí)，氣隙放電就呈現(xiàn)為電弧或流注。在外加電壓的幅值Vm<Vmin時(shí)，間隙中并未放電，因此可將間隙等效為一個(gè)電容，與阻擋介質(zhì)串聯(lián)。此時(shí)，2mm氮?dú)馍系钠鹗紦舸╇妷篤ib可通過(guò)如下公式計(jì)算：
將Vmin=9.75kV代入上式，能夠得出2mm氮?dú)忾g隙的起始擊穿電壓Vib為7.8kV。
再聯(lián)系下圖所示的氣隙電壓Vg波形上可以看到，對(duì)于氣隙已經(jīng)擊穿的穩(wěn)定湯生放電要得到準(zhǔn)確的擊穿電壓很困難。如前所述，氮?dú)庵蠨BD均勻放電與氦氣中的不同，前者在放電起始后不存在氣隙電壓Vg突然下降的拐點(diǎn)，因此準(zhǔn)確的擊穿電壓的讀取只能從運(yùn)流電流id上升的起始階段進(jìn)行估讀。不論起始階段的選擇是否足夠準(zhǔn)確，讀出的值都遠(yuǎn)小于2mm氮?dú)庀兜撵o態(tài)擊穿壓8.2kV，而這種現(xiàn)象恰恰是由于DBD放電中的“記憶效應(yīng)”的存在，使得2mm氣隙可以在如此低的電壓下就開(kāi)始放電。
再聯(lián)系下圖所示的氣隙電壓Vg波形上可以看到，對(duì)于氣隙已經(jīng)擊穿的穩(wěn)定湯生放電要得到準(zhǔn)確的擊穿電壓很困難。如前所述，氮?dú)庵蠨BD均勻放電與氦氣中的不同，前者在放電起始后不存在氣隙電壓Vg突然下降的拐點(diǎn)，因此準(zhǔn)確的擊穿電壓的讀取只能從運(yùn)流電流id上升的起始階段進(jìn)行估讀。不論起始階段的選擇是否足夠準(zhǔn)確，讀出的值都遠(yuǎn)小于2mm氮?dú)庀兜撵o態(tài)擊穿壓8.2kV，而這種現(xiàn)象恰恰是由于DBD放電中的“記憶效應(yīng)”的存在，使得2mm氣隙可以在如此低的電壓下就開(kāi)始放電。
從氣隙電壓Vg波形上還能夠得出一條關(guān)鍵的信息，即Vg往往增加到接近2mm氮?dú)庀兜撵o態(tài)擊穿電壓Vsb=8.2kV。這一特點(diǎn)不論在湯生放電工作區(qū)間的哪一個(gè)頻率都存在，因?yàn)楫?dāng)氣隙電壓Vg超過(guò)8.2kV時(shí)，電子雪崩將轉(zhuǎn)變?yōu)榻z狀放電。在工作區(qū)間的上方，即外加電壓Va的上限Vmax時(shí)，湯生放電向絲狀放電過(guò)渡的過(guò)程中，絲狀放電對(duì)應(yīng)的電流窄脈沖也率先出現(xiàn)于Vg的峰值附近。以上就是通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)實(shí)際分析DBD常壓等離子放電工作區(qū)間與擊穿電壓的關(guān)系的相關(guān)內(nèi)容。
普樂(lè)斯電子9年專(zhuān)注研制等離子清洗機(jī)，等離子表面處理設(shè)備，已通過(guò)ISO9001質(zhì)量體系和歐盟CE認(rèn)證，為電子、半導(dǎo)體、汽車(chē)、yi療等領(lǐng)域的客戶(hù)提供清洗，活化，刻蝕，涂覆的等離子表面處理解決方案。如果您想要了解更多關(guān)于產(chǎn)品的詳細(xì)內(nèi)容或在設(shè)備使用中有疑問(wèn)，歡迎點(diǎn)擊普樂(lè)斯的在線客服進(jìn)行咨詢(xún)，或者直接撥打全國(guó)統(tǒng)一服務(wù)熱線400-816-9009，普樂(lè)斯恭候您的來(lái)電！
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