サイレント電気放電 – ウィキペディア

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サイレント電気放電 (また 誘電体バリア放電 、dbe、 英語 誘電体バリア放電 DBD ) また Plasmaentladung は、誘電体を使用してガルバニック分離によってガス空間からの少なくとも1つの電極が電気的に分離される相互接続ガス放電です。

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隔離されている電極間のガスまたは空気のある空間は、電極上の交互の電圧がガス空間に十分な電界強度を生成する場合、イオン化するか、血漿状態(輝く放電と同様の低温血漿)に到達することができます(輝く排出と同様の低温プラズマ)。シフトフローのため、分離は分離によって維持され、電力をプラズマに継続的に伝達することができます。対応する配置は、不均一な誘電体を持つコンデンサとして想像できます。 容量的提案 または(やや間違って)エレクトロドレスの提案を話します。逆に、フィールド強度は誘電率に比例しているため、誘電体よりもガスの方が常に高くなります。それにもかかわらず、誘電体の表面は、イオン爆撃と紫外線によって汚染されており、アプリケーションに応じて使用または回避できます。

DBEには次のプロパティがあります。

  • 排出は、多くのフィラメント(微量放電)の形で、または均一な分泌物として発生する可能性があります。均一な排出の場合、排出量全体に及ぶ一種の障害ベールが観察されます。
  • 排出期間が非常に低いため、重いイオンは慣性のためにほとんど加速されないため、電子のみが促進されます。
  • 排出は、誘電体の前に蓄積された電気荷重によって作成された電界が補償されるとすぐに期限切れになります。
  • 退院の時間は、いくつかのナノ秒の面積にあります。イオンの輸送は大部分が抑制されています。
  • 特にガス温度はイオン温度によって大幅に決定されるため、冷たい血漿を生成できます。

パルス刺激は、均一な分泌物を作成するのに有利です。 DBEには、数マイクロ秒から数桁のキロボルト領域の数ナノ秒と振幅までのパルス時間を備えたuni-or双極パルスが補充されます。パルスブレイク比は通常非常に小さく、10%未満です。

高周波(数キロボルト)の高周波(約10〜1000 kHz)または高周波パルスを、共鳴コンバーターで高効率で生成できます。

アプリケーションに応じて利点:

  • 退院室に金属電極がないため、金属汚染や電極摩耗はありません
  • 電荷キャリアが発生したり、電極に入ったりする必要がないため、高効率(グロー放出は不要)(カソードの場合は損失なし))
  • 誘電表面は、低温で修正し、化学的に活性化できます

通常の空気雰囲気に取り組むことも利点です。

周波数範囲は上方に制限されていないため、効果的な電気刺激回路は、最大100 kHzまでの半導体と、10…100 MHzの電子チューブを備えた発電機で動作します。ただし、ISMバンド2.4…2.5 GHzにマグネトロンを備えた方法も同様に機能します。ただし、主にパルスの提案によってのみ、可能な非平衡プラズマが [初め] が達成された。たとえば、副鼻腔または長方形の信号を使用して、継続的な提案とは対照的に、パルス操作には小さなパルスとブレークの比率(デューティサイクル)があります。提案とプラズマ状態が実行された後、ガスで形成された電荷キャリアは休憩中に減少し、血漿の熱損傷の熱化を防ぐことができます。

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サイレント放電の電極構成は、アプリケーションによって大きく異なります。

環境工学 [ 編集 | ソーステキストを編集します ]

  • オゾンの作成
    • 飲酒/廃水治療
    • クリーニング(スタック除去)
    • 紙漂白
  • 排気ガスの治療(たとえば、プラズマサンケル)
  • 機能表面の処理

測定技術 [ 編集 | ソーステキストを編集します ]

ガスクロマトグラフィーで使用します バリアイオン化放電検出器 (入札)低血漿排出による。
この検出器は、ヘリウム血漿のエネルギー豊富な光子を使用して、試験省をイオン化します。実質的にすべての物質(ネオンとヘリウム自体を除く)はイオン化の可能性が低いため、この検出器は普遍的であると説明できます。
日本企業のシマジュはさらに、バリアイオン化プラズマ放電の原理を開発し、2013年以来多数の特許によって確保されています。

材料と表面 [ 編集 | ソーステキストを編集します ]

  • 清潔、酸化、エッチング、コート表面

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  • プラズマラッカーによる歯科治療
  • 糖尿病における開いた脚の治療
  • 病院での手の消毒
  • 皮膚、ヨウ素、アルコールの表面消毒は優れています。

光および放射線技術 [ 編集 | ソーステキストを編集します ]

光と紫外線の生成光放射:

  • 蛍光ランプ付きのランプ
  • プラズマスクリーン(紫外線で色付きの蛍光の提案)
  • エキシマランプを使用した真空紫外線(VUV)光放射の作成

ガスレーザーの提案。

誘電性障害ガス排出ランプの動作装置は、通常、出力電圧の増加のための変圧器を含む性能高周波発電機です。最も単純な動作デバイスは、低いまたは高周波の連続副鼻腔電圧を生成します。通常、副鼻腔の半波ごとにいくつかのランプ感染があります。長方形出力電圧信号を備えたジェネレーターは代替です。他のガス排出ランプの動作装置と同様に、最上位トポロジが使用されます – は、半駆動の共鳴サークルに基づいています。ランプ容量は、共鳴グループの容量性部分として賢明に使用されます。継続的に動作する操作機器の場合、ランプの容量に保存されたエネルギーを回収する必要はありません。それは共鳴群に残っており、ランプ炎症によって消費される演技のみを共鳴群に結合する必要があります。ランプの効率に有利なDBEランプのパルピック動作は、通常、ランプが非常に低い性能係数(通常は10%)であり、点火電圧を達成するために必要なエネルギーの90%をレゾナンスグループから除去する必要があるため、パルス動作装置の効率にとって不利です。典型的なトポロジはブロッカー(フライバックコンバーター)です [2] 共鳴半分 – ブリッジサーキット(ハーフブリッジ) [3] 。容量が可変のDBEランプに組み合わせて使用​​できる柔軟なトポロジは、2つの特許に登録されました。 [4] [5] パルスDBE操作の可能なトポロジと制御概念の概要を提供します。 [6]

バリア負荷の生産のためのかなり新しい方法は、アクティブな誘電成分としての圧電トランス(PT)を直接使用することです。

  1. Shuhai Liu、Manfred Neiger: 単極サブミクロセカンド平方パルスによる誘電体バリア放電の励起 。の: Journal of Physics D:Applied Physics バンド 34 、2001年、 S. 1632–1638 IOP.org [2014年3月26日にアクセス])。
  2. 誘電体バリア放電ランプの電流制御ドライバー。 の: 公開日2010年6月21〜24日。 Power Electronics Conference(IPEC)2010 International、 2010年12月9日に取得
  3. 誘電体バリア放電用のパルス電子制御ギアの共鳴挙動。 (PDF; 2,0 MB): パワーエレクトロニクス、マシン、ドライブ(PEMD 2010)、第5 IET国際会議。 2013年10月20日に取得
  4. 特許 WO2005107339A1 特に容量性排出ランプの動作のために、電圧の結果を生成するデバイス。 登録 29. 2005年4月 、オンに公開されています 10. 2005年11月 、登録:Karlsruhe大学、発明家:Wolfgang Heering、Hans-Peter Daub、Richard Winkelmann。
  5. 特許 EP1929845A2 誘電体バリアランプの適応ドライバー。 登録 11. 2006年9月 、オンに公開されています 11. 2008年6月 、レビュアー:Konikl。 Philips Electronics NVが見つかりました:Marc Maria Alex Bleukx et al。
  6. 誘電体バリア放電に基づく光放射源の効率的な駆動のためのパルス発生器の共振挙動。 Kit Scientific Publishing、10。Juli2013、 2013年10月20日に取得

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