射频/直流驱动大气压氩气介质阻挡放电的一维仿真研究

摘要

采用一维自洽耦合流体模型理论研究了射频(rf)/直流(dc)驱动大气压氩气(Ar)介质阻挡放电特性,仿真得到了不同直流电压下,射频最小维持放电电压变化情况、周期平均电子密度平均值随周期平均气体电压平均值变化情况、电子产生率及电子密度的时空分布.分析表明:直流电压通过改变介质表面电荷密度来影响气隙电压,从而控制放电过程.直流电压较小时放电被抑制,直流电压较大时放电得以恢复.随着直流电压的增大,射频最小维持放电电压振幅随之呈现先增大后减小的变化趋势.另外,当射频电压振幅高于最小维持放电电压振幅时,射频电源驱动与射频/直流驱动时的气隙电压相同,射频电源控制放电.进一步发现在α模式下,随着直流电压的增大,鞘层逐渐形成,电子产生区域从接地电极附近转变为两侧鞘层和主等离子体区边界处;在γ模式下,当射频电压振幅高于最小维持放电电压振幅时,电子产生和分布不受直流电压影响.