大氣壓非平衡等離子體源分區(qū)激勵(lì)方法研究.pdf

1、非平衡等離子體廣泛應(yīng)用于環(huán)境保護(hù)、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(fù)雜性，同時(shí)也存在著嚴(yán)重的空間尺度放大效應(yīng)，簡(jiǎn)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)模化應(yīng)用。因此，有必要對(duì)DBD裝置的

2、激勵(lì)電源與激勵(lì)方法進(jìn)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(duì)DBD裝置特性的分析，設(shè)計(jì)出了用于激勵(lì)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(gè)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(shí)際應(yīng)用需求并聯(lián)多個(gè)，以此建立了大氣壓非平衡等離子體分區(qū)激勵(lì)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(jì)出了用于激勵(lì)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(shí)現(xiàn)交流電壓0-280V，頻率3-10kHz，功率3.5kW的高頻輸出;
　　 (2)針對(duì)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(jì)方法，獲得了等離子體反應(yīng)器與激勵(lì)電源相匹配時(shí)高頻高壓變壓器的最佳工作參數(shù);