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一、研究背景及研究意义等离子体是气体经电离产生、由大量带电粒子和中性粒子所组成的体系，它是与固体、液体、气体3种物质形态相并列的物质第四态，在生物医疗、材料表面处理以及环境保护等领域都发挥着重要作用[1]。
1.非平衡等离子体非平衡等离子体是等离子体的一种，这种等离子体的宏观性质随时间和空间变化，微观粒子温度差异大，其分布状态不满足Maxwell-Boltzman分布规律[2]。
它具有发生过程较为简单、能产生大量的活性自由基团与高能电子和宏观温度低等优点[3]，已经受到世界各国科学家的广泛关注。
产生非平衡等离子体的气体放电形式多种多样，根据放电属性分类主要有：汤生放电、辉光放电、电晕放电、电弧放电、流注放电、火花放电等；根据放电结构分类主要有：介质阻挡放电、空心阴极放电、沿面放电、滑动放电、射流放电等；根据激励源分类主要有：直流放电、交流放电、射频放电、微波放电、脉冲放电等[4]。
2.滑动弧放电滑动弧放电作为产生非平衡等离子体的一种方法，具有电极结构简单，温度调节范围广，能量利用率高等优点，其在激励燃烧反应方面具有独特的优势[5]。
滑动弧放电等离子体是一种介于热等离子体和冷等离子体之间的温等离子体，兼具热等离子体和冷等离子体的特性[6]。
传统刀片式滑动弧反应器装置和图像如图1所示[7]。
其放电过程如下：在1个平面上分别叉开布置2个刀片式电极，电极的两边接通高压，两电极间喉部的位置布置1个进气喷嘴，载气通过喷嘴通入反应器中。
电压接通后，电弧首先在喉部位置形成，进而在气流的推动下，沿两电极边缘向上移动，弧长度也随之增长，当电源提供的能量不足以支持电弧的散热时，电弧断开，之后再在喉部重新击穿形成新的电弧。
电弧不断进行击穿-拉长-消失-再击穿的循环过程，形成稳定的等离子体区域。
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