以实验数据探求和分析DBD常压等离子放电工作区间与击穿电压的关系
文章导读：上篇文章中，球速与大家分享了研究常压DBD等离子体放电工作区间与击穿电压之间所用的实验装置与测试数据，也通过实验测试得到一系列数据，在接下来的内容中，我们就将着重对所得到的的一系列数据进行分析，从而来探求和认证DBD常压等离子放电工作区间与击穿电压的关系。
上篇文章中，球速与大家分享了研究常压DBD等离子体放电工作区间与击穿电压之间所用的实验装置与测试数据，也通过实验测试得到一系列数据，在接下来的内容中，我们就将通过所得到的一系列数据进行分析，来了解和认证DBD常压等离子放电工作区间与击穿电压的关系。上次介绍到大气压下氮气DBD汤生放电的工作区间如下图所示：
通过对上图的分析，可以看出Vmin与频率f无关，基本保持在9.75kV；而Vmax却伴随着频率的加大而快速下降。当频率大于7kHz的时候，获得稳定的汤生放电就很困难了，此时气隙一旦放电则呈现强烈的丝状放电。
工作区间的下限Vmin与静态击穿电压有直接关系。大气压下2mm氮气隙的静态击穿电压Vsb，在大于这个电压值时，气隙放电就呈现为电弧或流注。在外加电压的幅值Vm<Vmin时，间隙中并未放电，因此可将间隙等效为一个电容，与阻挡介质串联。此时，2mm氮气上的起始击穿电压Vib可通过如下公式计算：
工作区间的下限Vmin与静态击穿电压有直接关系。大气压下2mm氮气隙的静态击穿电压Vsb，在大于这个电压值时，气隙放电就呈现为电弧或流注。在外加电压的幅值Vm<Vmin时，间隙中并未放电，因此可将间隙等效为一个电容，与阻挡介质串联。此时，2mm氮气上的起始击穿电压Vib可通过如下公式计算：
将Vmin=9.75kV代入上式，能够得出2mm氮气间隙的起始击穿电压Vib为7.8kV。
再联系下图所示的气隙电压Vg波形上可以看到，对于气隙已经击穿的稳定汤生放电要得到准确的击穿电压很困难。如前所述，氮气中DBD均匀放电与氦气中的不同，前者在放电起始后不存在气隙电压Vg突然下降的拐点，因此准确的击穿电压的读取只能从运流电流id上升的起始阶段进行估读。不论起始阶段的选择是否足够准确，读出的值都远小于2mm氮气隙的静态击穿压8.2kV，而这种现象恰恰是由于DBD放电中的“记忆效应”的存在，使得2mm气隙可以在如此低的电压下就开始放电。
再联系下图所示的气隙电压Vg波形上可以看到，对于气隙已经击穿的稳定汤生放电要得到准确的击穿电压很困难。如前所述，氮气中DBD均匀放电与氦气中的不同，前者在放电起始后不存在气隙电压Vg突然下降的拐点，因此准确的击穿电压的读取只能从运流电流id上升的起始阶段进行估读。不论起始阶段的选择是否足够准确，读出的值都远小于2mm氮气隙的静态击穿压8.2kV，而这种现象恰恰是由于DBD放电中的“记忆效应”的存在，使得2mm气隙可以在如此低的电压下就开始放电。
从气隙电压Vg波形上还能够得出一条关键的信息，即Vg往往增加到接近2mm氮气隙的静态击穿电压Vsb=8.2kV。这一特点不论在汤生放电工作区间的哪一个频率都存在，因为当气隙电压Vg超过8.2kV时，电子雪崩将转变为丝状放电。在工作区间的上方，即外加电压Va的上限Vmax时，汤生放电向丝状放电过渡的过程中，丝状放电对应的电流窄脉冲也率先出现于Vg的峰值附近。以上就是通过实验数据来实际分析DBD常压等离子放电工作区间与击穿电压的关系的相关内容。
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