大气压脉冲介质阻挡放电中放电模式的演化综述报告.docx

大气压脉冲介质阻挡放电中放电模式的演化综述报告
引言
大气压脉冲介质阻挡放电是一种广泛存在于大气和空气中的放电现象，具有重要的物理和应用意义。在该过程中，放电弧会不断变化其形态，如闪光放电、导电通道的形成和击穿等，这些变化与介质物理性质、电压和电流波形有关。因此，理解大气压脉冲介质阻挡放电的放电模式演化过程，对于准确模拟和优化该放电系统具有重要的意义。本综述旨在综述大气压脉冲介质阻挡放电中放电模式演化的研究进展和相关机理。
放电形态和模式
大气压脉冲介质阻挡放电中，放电弧形态的演化是放电过程中的重要指标之一。根据形态的不同，放电可以分为闪光放电、径向发光放电和螺旋放电等。闪光放电和径向发光放电是最常见的形态，它们的形态取决于电压和电流波形，介质和电极特性等因素。其中，径向发光放电相对而言比较稳定，适用于高频和高电压放电系统。而螺旋放电形态则较少见，需要一定的介质和电极形态约束，可以用于其它电磁研究和应用。
放电模式与形态的演化密切相关，特别是在大气压下的介质阻挡放电系统中。放电模式通常能够指示放电过程中的活动和能耗变化。研究表明，放电模式的演化受多种因素的影响，包括电压波形、电流、周围大气环境和介质特性等。
放电模式演化机理
大气压脉冲介质阻挡放电中，放电模式演化是由放电弧通道的运动、形态分布、能量输送和介质物理性质等因素共同作用的结果。具体来说，放电模式的演化与以下机理密切相关。
1.放电通道的变形：在介质中发生放电后，如果电流密度或场强较大，则容易形成放电通道。放电通道内部的激发和去激发过程是放电形态演化的基本因素之一。当放电通道受到外部因素的影响时，它的形态可能发生变化。例如，在电流脉冲过程中，放电通道中的等离子体密度分布是动态的，随着电压波形和电流的变化而变化，从而导致放电通道的变形。
2.介质饱和和电离度：介质的物理化学特性决定了放电通道的形态和运动。当介质饱和时，电离度会逐渐增加并能促使放电通道的形态变化。例如，气体中的氧离子是主要的离子，具有良好的吸收和辐射特性。当气体中的氧分子饱和时，氧离子的密度会增加，进而导致放电形态的变化。同时，当介质发生相变或等离子体冷却时，也可引起引起放电形态的变化。
3.电压和电流波形：在大气压脉冲介质阻挡放电系统中，电压和电流波形对放电模式和形态有着极大的影响。例如，正弦波电压容易引起径向发光放电，而矩形波电压则易于引起螺旋放电。电流波形也会影响放电的形态和功率，如方波电流具有更高的能量传输能力和稳定性，可用于高功率电磁脉冲。
4.介质物理性质：不同介质的物理化学性质对放电过程和放电形态的演化都有着一定的影响。例如，材料的热容、热传导和机械特性都会影响放电通道的形态和能量传输。聚合物、薄膜和液滴等材料的特性也会影响放电弧通道的形态和运动。
总结
大气压脉冲介质阻挡放电是一种具有重要物理和应用意义的电磁放电现象。放电弧的形态和模式演化与电压和电流波形、介质和电极特性等因素紧密相关。了解放电模式和形态的演化机理对于能够优化该放电系统的设计和性能具有重要意义。未来的研究可以集中在如何调制和优化放电弧通道的形态和运动，增加该系统的放电效率和性能。