大氣壓非平衡等離子體源分區(qū)激勵方法研究.pdf

1、非平衡等離子體廣泛應(yīng)用于環(huán)境保護、物質(zhì)合成、等離子體顯示、材料表面處理等相關(guān)領(lǐng)域。介質(zhì)阻擋放電(Dielectric Barrier Discharge，DBD)是一種能夠在大氣壓條件下獲取非平衡等離子體的最有效手段。由于DBD放電體系不僅具有高度的復雜性，同時也存在著嚴重的空間尺度放大效應(yīng)，簡單地放大DBD體系難以維持放電性能的穩(wěn)定和產(chǎn)量的提高，甚至造成放電性能的劣化，制約著大氣壓非平衡等離子體的規(guī)?；瘧?yīng)用。因此，有必要對DBD裝置的

2、激勵電源與激勵方法進行深入研究，以解決尺度放大效應(yīng)問題，改善DBD反應(yīng)器的工作性能。
　　 本文首先通過對DBD裝置特性的分析，設(shè)計出了用于激勵DBD裝置的高頻高壓逆變電源。然后研究了單模塊等離子體源與電源的匹配特性，得出了單模塊等離子體源的最佳工作性能參數(shù)。最后通過將單個等離子體源與高頻高壓變壓器串聯(lián)組合起來構(gòu)成大氣壓介質(zhì)阻擋放電非平衡等離子體發(fā)生單元模塊，再根據(jù)實際應(yīng)用需求并聯(lián)多個，以此建立了大氣壓非平衡等離子體分區(qū)激勵系統(tǒng)

3、，解決了大氣壓非平衡等離子體的尺度放大效應(yīng)問題。研究結(jié)果如下:
　　 (1)根據(jù)DBD裝置的阻容性特征，設(shè)計出了用于激勵大氣壓非平衡等離子體源的高頻高壓逆變電源控制組件，該組件可實現(xiàn)交流電壓0-280V，頻率3-10kHz，功率3.5kW的高頻輸出;
　　 (2)針對DBD放電體系的需求，完善了適用于大氣壓DBD的高頻高壓變壓器的設(shè)計方法，獲得了等離子體反應(yīng)器與激勵電源相匹配時高頻高壓變壓器的最佳工作參數(shù);