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介质阻挡放电(DBD)是一种典型的非热平衡态气体放电,在工业生产方面具有广泛的应用前景。本文首先对气体放电基本理论进行了简单介绍,对介质阻挡放电的实验现象和理论研究进行了详细的回顾,介绍了斑图动力学和大气压辉光放电的研究历史、现状和我们要研究的问题;然后介绍了电极振动以及流动气体对大气压介质阻挡放电的影响、现有放电装置的电场计算、对放电图像的图像处理分析,最后对本论文作了一个总结。取得的主要成果概括为如下几方面: 发现在工频下DBD能使伪电极(介质板和水电极)振动,水面出现规则性波纹图像的现象。通过测定振动频率,确定DBD中水电极波纹出现是介质受到工频电场力作用振荡而形成,随着电压的增加,波纹图案呈现出逐渐变大-达到最大-逐渐变小-消失的连续变化过程,可以认为出现最大波纹图案时,反应器系统满足共振条件,其中不排除等离子体流作用以及涡流的影响。 发现固定频率的脉动气流也使伪电极振动,水面出现规则性波纹图像的现象, DBD也有均匀化的趋势。在工频下放电,常规的微放电细丝图案变化成一簇簇晕光分布;在高频下放电,晕光图案扩大到整个电极,击穿电压明显降低,且能观察出微放电的击穿路径发生改变。这里除了上面提到的气流作用外,水电极的二维周期性的起伏相当于形成网络电极,水电阻的变化进而影响放电也是可能的原因。 研究了气流对DBD的影响。气流的充入使得击穿电压明显降低,并且放电细丝沿气体流动的方向成规则性辐射。气流吹走放电时带电粒子轰击介质而产生的大量杂质,增加对产生均匀放电有重要作用的亚稳态氮分子,使放电图案变得弥散、均匀。二维FFT(Fast Fourier Transform)对频谱细致的分析及图像的相关运算,进一步说明,充入气流能够增强放电的均匀性。