介質阻擋放電是將絕緣介質插入放電空間來產(chǎn)生等離子體的一種常用方法。介質阻擋放電能夠在很高氣壓下工作，同時對工作頻率的要求也較低。實際應用中的工作氣壓為 10～10000Pa，供電電源頻率可以從 50Hz 到 1MHz 變化，對供電電源頻率的這種包容性的要求也使其發(fā)展*為迅速。介質阻擋放電反應器的電*結構設計形式也可以是多種多樣的，具體的樣式是根據(jù)實際的處理物體決定的。在兩個放電電*之間充滿特定的某種氣體,并將其中一個或兩個電*用絕緣介質覆蓋,當兩電*間施加的電壓足夠高時，兩電*間的氣體會被擊穿而產(chǎn)生放電，這一過程即被稱為介質阻擋放電。介質阻擋放電示意圖如圖所示。

　　在放電過程中，由于放電電流很大，可能會形成火花或者電弧電流，為安 全起見，在放電的兩電*之間加入絕緣介質，即稱為介質阻擋放電。介質阻擋放電在大氣壓下的放電，是一種很均勻并且很穩(wěn)定的一種放電，放電過程中的電流是由大量細微的快脈沖放電通道構成。介質阻擋放電產(chǎn)生的等離子體具有很高的能量和活性，當工業(yè)廢氣通入反應器遇到高能等離子體時，被擊穿或者降解，*終形成無害的生成物和清潔的氣體。

　　介質阻擋放電需要加載很高的交流電壓，它的放電特性和加載的高頻高壓交流電的頻率變化有關。在介質阻擋放電的過程中流過的電流其實并不是回路中的短路電流，而是通過介質的位移電流。發(fā)生放電的首要條件是放電間隙的加載電壓大于氣體的擊穿電壓。在放電過程中，反應器內部的電場也是不斷發(fā)生變化的，其中的正離子和電子在外電場作用下分別向不同的方向移動，正負粒子的移動所形成的電場方向與外加電場的方向相反。當兩個電場趨于平衡時，此時放電間隙兩端的電壓不會再隨著外部所加電壓的升高而升高，隨著時間的推移它是一個定值。針對這種情況，日本研究員李莎茹提出如圖 1.3 所示的等效模型。其中 Cd 為絕緣介質的等效電容，Cg 是放電間隙的等效電容。當供電電源的頻率很低時，反應器等效為 Cd 和 Cg 串聯(lián)，當裝置穩(wěn)定時，Cg 兩端的電壓就不再變化，而是維持固定值[6]。當供電電源的工作頻率很高時，就等效為電容和電阻的模型，Cd、Cg 和外部的電壓、頻率、壓強等參數(shù)有關，等效模型如圖所示。

　　等離子體發(fā)生器的放電情況與所加載的電壓有直接關系，如圖 1.5 所示。其中的正弦波是負載端的電壓，圖中虛線部分是放電電流。由圖可以清晰看出，當電壓小于放電電壓時，反應器沒有出現(xiàn)放電現(xiàn)象，此時為無用功。當電壓逐漸增 大到放電所需的*小電壓時，反應器開始出現(xiàn)放電現(xiàn)象，但是放電現(xiàn)象比較微弱，此時為臨界狀態(tài)，放電電流也比較弱小。當電壓繼續(xù)增 大時，放電電流逐漸增 大,直至達到穩(wěn)定狀態(tài)。因為有絕緣介質的存在，穩(wěn)定狀態(tài)的電流是位移電流，而不是短路電流，試驗中伴隨著滋滋的放電聲音，并且能觀察到藍色的光。

　　主要有三種類型，如圖 1.6 所示。類是絕緣介質覆蓋在其中一個電*上面，另一個電*沒有絕緣介質的覆蓋，這種類型結構簡單，而且散熱性較好，在臭氧生產(chǎn)設備中使用較多；第 二類是絕緣介質在兩個放電電*中間，并沒有覆蓋在兩電*上面，這種類型的優(yōu)點是空間較大，兩邊都能產(chǎn)生等離子體，效率較高；第三類是絕緣介質覆蓋在兩個電*上面，稱為雙介質阻擋放電。這種類型的優(yōu)點是放電電*和氣體不直接接觸，能夠很好的保護兩電*不受工業(yè)廢氣的腐蝕，本課題就是選用這種放電結構。