使用与等离子体接触及不接触驱动电极的DBD等离子体射流特性

本文报道了一项实验研究，比较了在介质阻挡放电(DBD)构型中使用带介质阻挡与不带介质阻挡的驱动电极、同时在接地电极上保留第二介质阻挡时等离子体射流的特性。为此，使用了两种不同的电源产生等离子体射流，其中一种产生脉冲高压(HV)输出，另一种产生类脉冲HV输出，即阻尼正弦HV波形。对两种构型均使用氩气和氦气作为工作气体进行了等离子体参数测量。结果表明，若使用脉冲电源，从一种构型切换到另一种构型时，放电功率($P_{plasma}$)、转动温度和振动温度（分别为$T_r$和$T_v$）存在显著差异。另一方面，使用类脉冲HV时，仅$P_{plasma}$参数在切换电极构型时呈现显著差异。对于脉冲电源，观察到尽管从双阻挡构型变为单阻挡构型时$P_{plasma}$显著增加，但$T_r$和$T_v$的取值也增加，却不与$P_{plasma}$的增加成相同比例，这表明等离子体射流中温度与放电功率之间存在非线性依赖关系。作为两种构型中等离子体应用的示例，进行了去除沉积在氧化铝基底上铜膜的尝试测试，结果是仅当驱动电极与等离子体接触时才发生了显著的材料去除。一般结论是，若某些应用确实要求更高功率，最好使用此构型。