毕业论文课题相关文献综述
1. 概述：
等离子体是除固、液、气三态以外的物质存在的第四种状态，等离子体可以分为高温等离子体和低温等离子体。前者是完全电离的,气体温度高( ),如太阳等恒星和原子弹、氢弹爆炸产生的等离子体;后者是部分电离的,气体温度低( )。低温等离子体又可以分为热等离子体(如电弧)和冷等离子体(又称非平衡等离子体,如日光灯和霓虹灯等)。热等离子体中电子和离子温度近似相等,而非平衡等离子体中电子和离子温度相差很大,电子温度很高(可以高达 以上),离子温度很低(一般小于1000K,甚至接近常温)。冷等离子体是一种部分局部热力学平衡（p-LTE）等离子体 ，它的突出特点是电子温度高达数万度以上，而其中的中性粒子、离子的平动、转动温度一般却接近于室温，这也是冷等离子体名称的由来。一方面其中的电子具有足够高的能量使反应物分子激发、离解和电离，另一方面，整个反应体系又得以保持低温，这样降低了对设备的要求，节约了能源且实验条件也容易实现，使应用范围更广，具有其他方法无可比拟的优越性，从而在微电子科学 、环境科学 、材料科学 、化学合成 等领域具有越来越广泛的应用。而低温等离子体由于温度、压力等条件容易实现并且在工业应用上设备投入成本较低因而低温等离子体的诊断等技术得到越来越多的关注和研究。而介质阻挡放电（Dielectric Barrier Discharge，简称DBD）是产生低温等离子体的重要手段。
2.DBD放电机理：
介质阻挡放电（Dielectric Barrier Discharge，简称DBD），又称无声放电 ，是一种典型的非平衡态交流气体放电，与其他气体放电最显著的区别在于其电极至少有一个被电介质所覆盖。当加上交流高压后，电子从外加交流电场获得能量,与放电间隙中的气体分子或原子发生非弹性碰撞并传递几乎全部的能量,从而激励气体产生电子雪崩,生成大量空间电荷。 它们聚集在雪崩头部形成本征电场并叠加在外电场上同时对电子作用,雪崩中的部分高能电子将进一步得到加速向阳极方向逃逸,由逃逸电子形成的击穿通道使电子电荷有比电子迁移更快的速度,从而形成了往返于电极间的两个电场波。这样一个导电通道能非常快地通过放电间隙,形成大量细丝状的脉冲微放电, 均匀、稳定地充满整个放电间隙.气体被击穿、导电通道建立后,空间电荷在放电间隙中输送并积累在介质上。介质表面电荷将建立电场,其方向与外电场相反从而削弱作用电场,以致中断放电电流 ,在交流高压下该过程重复进行，极板间的气体将被击穿形成等离子体。介质阻挡放电正在被日益广泛地应用于臭氧制造、材料合成、表面处理、薄膜沉积、控制污染、灭菌消毒等领域 。其放电简图如图1-1：
图1-1 DBD放电过程
3.放电特性及温度效应诊断：
以往的很多研究者通过测量电压电流波形和Lissajous图形来判断丝状放电和均匀放电 。尽管利用电压电流波形判断均匀DBD 的准确度很高,但也有一定的局限性,例如对不均匀的气隙间距,在放电的初始阶段DBD在某一点发生单次击穿,此时的电流波形也仅出现一个电流脉冲,不能认为这是均匀放电。
近年来,利用发射光谱法(OES)诊断DBD受到国内外各研究者的广泛关注。OES是一种时空分辨性能良好的无干扰等离子体诊断技术。利用光谱测量仪器对空间等离子体发出的光波辐射进行测量,再由光电转换器件将光信号转化为电信号,最后采集到计算机中进行进一步分析。通过OES可得到的光谱信息主要有三种:一是谱线的波长,据此可确定等离子体的激发物种 ; 二是谱线的强度及强度分布, 可以定性分析等离子体的电子温度 等;三是谱线的宽度,利用谱线的展宽(Stark展宽等) 可以估算等离子体的电子密度 等。如采用发射光谱的强度比法测量了大气压氩气DBD 放电中的电子激发温度以及其随氩气流量和外加电压的变化：采用等离子体局部热平衡近似, 属于相同原子同一个电离级次的两条谱线 和 的强度 和 由下式给出 ：
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