(页数:5字数:2927)摘要：在常压下进行介质阻挡放电(DBD)必须选择适当的电源频率，适当的电源频率将有利于均匀辉光放电的产生。为了实现常压下的均匀辉光放电，以正弦交流电源为例，探索有利于均匀辉光放电的电源频率。从理论上对介质阻挡放电的放电气隙上的电压变化进行了系统分析，完整地讨论了放电过程中气隙上的电压波形变化以及各波形阶段对应的时间．并进一步确定了放电离子在不同波形阶段的运动情况。在此基础上，根据大气压下有利于均匀辉光放电的放电条件，最终推算出有利于均匀辉光放电的最小电源频率。这一推算结果给出了利用不同成分的气体进行介质阻挡放电时有利于均匀辉光放电的电源频率的最小值，它是介质阻挡放电中的重要参量。
关键词：介质阻挡放电；正弦交流电； 电压波形；放电离子；电源频率；均匀辉光放电
Study of Ion Movement and Power Supply Frequency in DBD
Abstract：At atmospheric pressure if uniform glow discharge is to be established by means of sine-wave voltage power supply in dielectric barrier discharge (DBD)-the frequency of power supply-which is critical for the uniform glow discharge-has to be modulated appropriately．This paper aims at formulating the minimum power supply frequency favorable to glow discharge．In the case of plane-parallel electrodes。the variation between the voltage wave form of two dielectric plates and the voltage waveform of power supply was theoretically discussed-the times of different discharge shapes were respectively calculated-and what is more。the movement of charge ions was demonstrated．On the basis of the studies above。the minimum power supply frequency favorable to uniform glow discharge was formulated．The formula of the minimum power supply frequency is very significant in the application of DBD in which various gases are often induced to generate uniform glow discharge-and therefore it wilt be one of the most important parameters in DBD．
Key words：dielectric barrier discharge；sine-wave voltage power supply；voltage waveform；movement of charge ions；power supply frequency；uniform glow discharge

0 引言
1 放电分析
2 频率推算
3 结 论

介质阻挡放电(DBD)是常压下产生等离子体的有效方法，它摆脱了真空条件的限制，具有生产成本低、能量密度大、易于进行连续性工业生产等优点，自诞生以来一直受到人们的广泛关注，人们已经对它进行了大量的研究，希望将其应用于大规模、连续性的工业生产。但大气压下的介质阻挡放电产生等离子体的机制与低气压条件下的其他方法相比有很大的不同。介质阻挡放电是由无数的微放电组成的，在一般情况下，这些微放电容易相互汇聚形成电流细丝，在电流细丝内与电流细丝外等离子体性质相差很大，这就严重地影响了等离子体的均匀性，在很大程度上制约了它在工业生产中的应用。如果能够从理论上克服介质阻挡放电的这一不足，使微放电均匀地弥散于整个放电区域，实现大气压下的均匀辉光放电，这将大大提高DBD的放电性能。为此改善介质阻挡放电的放电均匀性已经成为低温等离子体研究领域中的热点。
影响DBD放电性能的因素很多，为了获得大气压下的均匀辉光放电，人们从不同的角度对DBD的放电性能进行了研究。1988年Kanazawa S首次报道了DBD在大气压下产生均匀辉光放电的研究成果口]，虽实验条件比较苛刻，但这一报道无疑是具有开创性的。此后各国的研究人员分别采用不同的电极结构，不同材料的介质，不同的气体成分和不同频率的电源为实现大气压下的均匀辉光放电进行了实验研究。有的研究者还从微观角度对放电的内部机制进行研究l1引。本人也对不同的气体成分、气流量、气隙厚度对放电效果的影响进行过研究 。目前，尽管人们对DBD的研究取得了一些进展，但因对DBD研究的时间不长，对DBD相关参量的作用机理、相互关系、放电形式的演化还缺乏系统的了解，且还缺乏有效的测量和诊断手段，故对于DBD的放电性能及应用有待于在理论和实践两个方面做进一步研究n 。本文将根据大气压下有利于实现均匀辉光放电的放电条件，探索有利于均匀辉光放电的电源频率。