以實驗數(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驗裝置與測試數(shù)據(jù)，也通過實驗測試得到一系列數(shù)據(jù)，在接下來的內(nèi)容中，我們就將著重對所得到的的一系列數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，從而來探求和認(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驗裝置與測試數(shù)據(jù)，也通過實驗測試得到一系列數(shù)據(jù)，在接下來的內(nèi)容中，我們就將通過所得到的一系列數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，來了解和認(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氣DBD湯生放電的工作區(qū)間如下圖所示：
通過對上圖的分析，可以看出Vmin與頻率f無關(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的時候，獲得穩(wěn)定的湯生放電就很困難了，此時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氮氣隙的靜態(tài)擊穿電壓Vsb，在大于這個電壓值時，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，間隙中并未放電，因此可將間隙等效為一個電容，與阻擋介質(zhì)串聯(lián)。此時，2mm氮氣上的起始擊穿電壓Vib可通過如下公式計算：
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氮氣隙的靜態(tài)擊穿電壓Vsb，在大于這個電壓值時，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，間隙中并未放電，因此可將間隙等效為一個電容，與阻擋介質(zhì)串聯(lián)。此時，2mm氮氣上的起始擊穿電壓Vib可通過如下公式計算：
將Vmin=9.75kV代入上式，能夠得出2mm氮氣間隙的起始擊穿電壓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，氮氣中DBD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，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氮氣隙的靜態(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，氮氣中DBD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，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氮氣隙的靜態(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氮氣隙的靜態(tài)擊穿電壓Vsb=8.2kV。這一特點不論在湯生放電工作區(qū)間的哪一個頻率都存在，因為當(dāng)氣隙電壓Vg超過8.2kV時，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，湯生放電向絲狀放電過渡的過程中，絲狀放電對應(yīng)的電流窄脈沖也率先出現(xiàn)于Vg的峰值附近。以上就是通過實驗數(shù)據(jù)來實際分析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。
普樂斯電子9年專注研制等離子清洗機(jī)，等離子表面處理設(shè)備，已通過ISO9001質(zhì)量體系和歐盟CE認(rèn)證，為電子、半導(dǎo)體、汽車、yi療等領(lǐng)域的客戶提供清洗，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，歡迎點擊普樂斯的在線客服進(jìn)行咨詢，或者直接撥打全國統(tǒng)一服務(wù)熱線400-816-9009，普樂斯恭候您的來電！
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