Time-resolved investigations of a glow mode impulse dielectric barrier discharge in pure ammonia gas by means of E-FISH diagnostic
本研究利用E-FISH诊断技术对纯氨气中iDBD纳秒辉光放电开展时间分辨电场测量，实现2 ns时间分辨率与70 μm空间分辨率，发现了介质间电荷积累导致的持续反向电场及后放电体积残留电荷现象。
2024-04-12 physics.plasm-ph
Automated Fluid Model Generation and Numerical Analysis of Dielectric Barrier Discharges Using Comsol
MCPlas是一个功能强大的工具，自动生成流体模型，应用于分析工作在不同制度的介质阻挡放电。MCPlas由许多MATLAB \textsuperscript{\textregistered}脚本组成，并使用COMSOL Multiphysics \textsuperscript{\textregistered}模块LiveLink \textsuperscript{\texttrademark} for MATLAB \textsuperscript{\textregistered}从头开始构建基于方程的COMSOL Multiphysics \textsuperscript{\textregistered}模型。目前的贡献突出了如何MCPlas是用来实现非热等离子体在空间上的一维和轴对称的二维几何形状的时间相关的模型，并强调了建模过程的自动化的好处。利用MCPlas生成的模拟程序分别研究了亚大气压和大气压下氩气中的扩散和非连续介质阻挡放电。不同层次的模型的复杂性之间的无缝过渡，相对于所考虑的模型的几何形状被证明。所提出的调查单灯丝介质阻挡放电与介质表面的相互作用表明，高技术相关性的复杂现象可以通过使用COMSOL Multiphysics \textsuperscript{\textregistered}通过MCPlas实现的等离子体模型来解决。
2022-01-19 physics.plasm-ph
Multi-Electrode Dielectric Barrier Discharge Actuators: Geometrical Optimization of High Power Density Array
本文通过实验优化可扩展多电极DBD阵列几何结构，利用带电阻分段电极抑制串扰并延迟滑动与丝状放电，实现超过250 mN/m推力和15 mm以上壁面射流厚度。
2024-12-02 physics.plasm-ph
DC-Augmented Dielectric Barrier Discharge (DCA-DBD)
本文通过外部直流增强场研究介质阻挡放电（DBD）的多物理场相互作用，发现正DCA单调增加壁面平行力，并提出振荡残余电荷相互作用机制解释水平推力超过2倍的增长。
2024-03-26 physics.plasm-ph
The role of vibrational temperature variations in a pulsed dielectric barrier discharge plasma device
介质阻挡放电（DBD）等离子体的使用已经成为进行表面处理的实用方式，并且人们寻求以更有效的方式进行表面处理，这需要控制等离子体参数，如旋转和振动温度（T_rot和T_vib）。由于大气压等离子体射流的T_vib是与表面处理的改进相关的重要参数，在这项工作中，分析了两种方法来增加DBD等离子体中的T_vib值。其中一种方法是减小DBD反应器的出口尺寸，另一种方法是改变气体流量。对这两种情况下导致振动温度升高的原因进行了解释。
2018-11-30 physics.plasm-ph
Dynamics of an impulse dielectric barrier discharge in pure ammonia gas using electrical characteristics and imaging analysis
Institut Jean Lamour, Université de Nancy（让·拉缪尔研究所，南锡大学）；Groupe de Recherches sur l’Énergétique des Milieux Ionisés, Université d’Orléans（离子介质能源研究组，奥尔良大学）
研究纯氨气体中脉冲介质屏障放电在不同电压、压力和气体间隙条件下的动力学行为，通过电流测量与图像分析揭示快速激发和电离波速与上升电流速度之间的强相关性。
2026-09-28 physics.plasm-ph
Genesis of column sprites: Formation mechanisms and optical structures
本研究通过直接三维数值模拟揭示精灵放电的起始与形态演化机制，阐明多种形态特征，推进对精灵与雷暴动力学关联的理解，为其气候影响定量分析奠定基础。
2023-12-11 physics.plasm-ph
Formation mechanisms of striations in a filamentary dielectric barrier discharge in atmospheric pressure argon
本研究采用二维流体-泊松模型探究大气压氩气单丝DBD中条纹的形成机制，发现条纹形成于瞬态辉光阶段，由亚稳态氩原子逐级电离和准分子电离导致载流子分布扰动引发，明确了激发态与逐级电离过程的关键作用。
2023-03-12 physics.plasm-ph
Oscillations in DC driven "barrier" discharges: numerical solutions, stability analysis and phase diagram
在平面电极之间夹有半导体层的短气体放电层显示出多种时空图案。本文着重于空间均匀自发振荡，而施加直流电压，这些均匀振荡的结果同样适用于平面放电串联与任何电阻电容。我们定义的极小模型，确定其独立的无量纲参数，然后提出的结果的全时变的数值解的模型以及线性稳定性分析的稳态。全数值解与稳定性分析结果吻合得很好。稳定性分析，然后用于计算分岔图。我们发现半定量协议与实验的图从固定到振荡的解决方案，以及发展中的极限环振荡的振幅和频率的分叉。
2004-12-15 physics.plasm-ph
Computational study of simultaneous positive and negative streamer propagation in a twin surface dielectric barrier discharge via 2D PIC simulations
采用二维粒子模拟方法，对表面介质阻挡放电（SDBD）中等离子体流光的传播机制进行了研究。研究是在模拟空气混合物（80% N $_2$和20% O $_2$）、大气压、100 $\,$ kPa、直流条件和代表交流条件的脉冲直流波形下进行的。模拟的几何形状是对称的和完全暴露的SDBD的简化，导致在Al $_2$ O $_3$电介质阻挡层的任一侧上同时点燃正流光和负流光。为了确定这两个流光的相互作用，传播行为的积极和消极的流光都独立地和同时在相同的恒定电压条件下进行了调查。一个额外的焦点是恳求下的快速亚纳秒上升时间平方电压脉冲交替之间的正和负电压条件，从而提供洞察下的动态的流光交替极性开关。它示出，同时点燃的两个流光，以及使用脉冲直流条件，提供了增强的放电和增加的表面覆盖。它还表明，额外的拖缆分支可能会发生在一个截面，这是很难实验观察。增强的放电和表面覆盖可有益于许多应用，例如但不限于：空气净化、挥发性有机化合物去除和等离子体增强催化。
2021-02-18 physics.plasm-ph
Formation of white-eye pattern with microdischarge in an air dielectric barrier discharge system
我们报告的第一次观察到的空气介质阻挡放电中的白眼图案。随着电压的增加，图案化放电经历了随机斑点-准六边形图案-六边形图案（I型）-六边形图案（II型）-白眼图案-混沌的发展过程。利用光学方法研究了斑图放电的时空特性。结果表明，均匀放电模式和非均匀放电模式实际上是同一起源的微放电在空间上的两种不同表现形式。从图案动力学的观点来看，白眼图案是由3波共振相互作用引起的。
2011-02-26 nlin.PS physics.plasm-ph
Transferred plasma jet from a dielectric barrier discharge for processing of poly(dimethylsiloxane) surfaces
在这项工作中，我们研究了使用介质阻挡放电（DBD）等离子体在两个不同的组件，一个使用的主要等离子体射流从传统的DBD和其他使用DBD等离子体射流转移的聚（二甲基硅氧烷）（PDMS）表面的处理。水的接触角（WCA）在等离子体处理时间的函数和老化时间的函数，以及PDMS样品的表面粗糙度的变化的演变进行了研究。我们还比较了两个等离子体的振动和旋转温度和第一次转移的等离子体射流的振动温度（T_vib）已被证明是较高的相比，与主射流。Tvib值的增加似乎是转移等离子体射流的粘附性能和表面润湿性改善的主要原因。振动温度的增加可能的解释。
2019-08-05 physics.plasm-ph
Investigation of Core Transport Barriers in DIII-D Discharges with off-axis Te Profile Peaks
本研究利用调制ECH分析DIII-D放电，发现离轴温度峰值附近存在电子内部输运势垒（ITB），其形成与安全因子$q$离轴值接近1相关，且L-H转换时的芯部热输运改变维持了该峰值。
2023-10-19 physics.plasm-ph
AC-Augmented Dielectric Barrier Discharge
针对DBD等离子体激励器在低雷诺数下实用的局限，本文通过三电极结构引入AC增强电场，实验表征其EHD增强效果，反相时推力最大达54 mN/m、力提升约40%，机理为第三电极的电荷牵引，为多级阵列开发提供基础。
2024-11-26 physics.plasm-ph
Degradation of organic compounds and production of activated species in Dielectric Barrier Discharges and Glidarc reactors
主要的杀菌机理与原子和自由基、带电粒子、激发分子、臭氧和紫外线辐射有关。ROS（活性氧）是众所周知的作恶者。这些物种很容易在环境空气和水中产生，它们的寿命足够长，可以到达细胞并攻击有机物。利用介质阻挡放电（DBD）和滑动电弧反应器（GAR）研究了干空气和湿空气中测试分子的转化。研究了介质中温度和能量沉积对DBD和GAR两种低温等离子体反应器中活性物种生成和有机物降解的影响。研究的主要产物是OH、O3、NOx、CO和CxHyOz副产物。实验分析表明，不同反应器的活性组分生成量有很大差异。GAR和脉冲DBD是两种化学处理方式，其中电离气体中重组分的温度是决定性的。通过回顾从两个反应堆中获得的物种生产，讨论是开放的等离子体去污。
2008-10-30 physics.plasm-ph
Barrier discharges in CO$_2$ -- optical emission spectra analysis and E/N determination from intensity ratio
本文结合光发射光谱与电学测量研究 CO$_2$ 阻挡放电，利用谱带强度比估算 E/N，并借助时间相关单光子计数在单丝流注中测得 330 Td。
2024-10-08 physics.plasm-ph
Nanosecond pulsed barrier discharge in argon for various frequencies and theoretical analysis of 2p states density ratios for E/N determination
本文通过一维和二维流体-Poisson模型模拟5–100 kHz氩气纳秒脉冲阻挡放电，建立基于时间依赖碰撞-辐射模型的2p态密度比方法以测定E/N。
2024-06-14 physics.plasm-ph
A combined study for turning CO$_2$ and H$_2$O into value-added products in a dielectric barrier discharge
结合实验和广泛的建模，包括化学动力学分析，进行了CO $_2$ /H $_2$ O等离子体在介质阻挡放电。这提供了更好地理解与等离子体的反应性和转化为增值产品（如甲醇）相关的机制。
2016-05-02 physics.chem-ph physics.plasm-ph
Maintaining a discharge using a travelling electromagnetic wave results in a linear decrease in electron density along the plasma column. This distribution corresponds to the power dissipated by the wave to heat electrons in the gas
Université de Montréal（蒙特利尔大学）
本文研究了行进波放电中电子密度分布特性，揭示其与外部参数的关系，并提出能精确复现实验数据的模型。
2026-04-17 physics.plasm-ph
State-by-state emission spectra fitting for non-equilibrium plasmas: OH spectra of surface barrier discharge at argon/water interface
应用于分子气体中的非平衡等离子体的光学发射光谱可以给出关于基本等离子体参数的重要信息，包括所研究的辐射态的旋转、振动温度和密度。为了准确地理解非平衡的旋转振动态分布从所调查的光谱没有限制的假设，一个状态的状态的温度无关的拟合程序是理想的方法。在本文中，我们提出了一种新的软件工具，为此目的，免费提供给科学界。介绍的工具提供了一个方便的方法来构建玻尔兹曼图，甚至从部分重叠的光谱，在用户友好的环境。我们应用新的软件的挑战性的情况下，在表面流光放电产生的氩/水/氩气界面三线OH光谱。在用ICCD和电学测量表征阻挡放电后，测量、分析和比较了N $_2$（C-B）和OH（A-X）光谱的空间和相位分辨转动温度。精确分析表明，相对于已发现的双玻尔兹曼分布，量子数为v' = 0，9 $\leq$ N' $\leq$ 13的OH（A）态是过布居的.我们假设，快速的振动能量转移是负责在这里首次观察到这种现象。最后，等离子体的振动温度和热态和冷态OH（A）的相对布居被空间量化和相位分辨。
2017-03-29 physics.plasm-ph
A low power flexible dielectric barrier discharge disinfects surfaces and improves the action of hydrogen peroxide
本文提出将柔性DBD等离子体源与3%过氧化氢协同用于表面消毒，在90秒内实现>6log10细菌载量降低，效果显著优于两种单独处理。
2020-11-08 physics.plasm-ph
Two-dimensional simulation of Argon dielectric barrier discharge (DBD) in plasma actuator structure with COMSOL Multiphysics
Kharazmi University（卡拉兹米大学）；Institute for Plasma Research, Kharazmi University（卡拉兹米大学等离子体研究所）
研究利用COMSOL Multiphysics软件建立大气压下氩气DBD物理模型，研究不同电极间距及介质类型对等离子体参数的影响，发现埋入电极与暴露电极纵向距离影响流体流动控制关键参数，云母作介质时参数值最大，石英玻璃时最小。
2026-07-28 physics.plasm-ph
Dielectric-barrier discharges in two-dimensional lattice potentials
采用针栅电极在平面介质阻挡放电（DBD）系统中引入波纹电位，使外加电场幅值具有二维正方形点阵的轮廓。晶格势为系统中等离子体细丝的空间分布提供了模板，并对可以形成的图案具有显著的影响。细丝在晶格晶胞内变得局部化的位置随着放电间隙的宽度而变化。当细丝在晶格中填充过度或填充不足时出现的图案让人想起在其他涉及二维晶格的物理系统中观察到的图案。我们认为，晶格驱动的介质阻挡放电和物理学的其他领域之间的联系可能会受益于进一步发展的模型，处理相互作用的粒子等离子体细丝。
2011-11-16 nlin.PS physics.plasm-ph
Plasma propagation dynamics in a patterned dielectric barrier discharge at different length scales
填充床等离子体反应器（PBPR）固有地具有复杂的几何形状，其中电极之间的体积填充有介电/催化颗粒以形成空隙和空腔的阵列。该设计产生多个长度尺度，即等离子体区域的尺寸（厘米量级）、介电/催化颗粒的尺寸（毫米量级）以及可达到微米尺寸的颗粒（或空腔）和/或表面孔之间的空隙的尺寸。等离子体形成为连接或分段的微放电的阵列。在这些不同的长度尺度上的等离子体传播的理解是重要的，在优化和控制这个过程。在这项工作中，我们调查的放电形成和传播在不同的长度尺度作为施加电压的函数在一个简化的设计PBPR，图案化的介质阻挡放电（p-DBD），在大气压下的氦气中操作，使用相位和空间分辨光学发射光谱（PROES）。p-DBD基于面向等离子体的玻璃半球的阵列，该玻璃半球被实现为两个电极中的一个，并且以六边形图案规则地排列。等离子体在最小间隙的位置处作为辅助性微放电被引发，随后在电介质表面上作为表面电离波的电子的径向加速，以最终在颗粒之间的空隙处，即在接触点处形成表面微放电。随着电压幅值的增加，在接触点处产生后续的表面微放电脉冲。每个表面微放电（S-MD）的等离子体发射被发现由微观结构组成，其发射强度作为驱动电压幅值的函数而增加。相邻的微放电相互作用，以产生从阵列的中心到边缘的波状发射强度传播。
2020-11-08 physics.plasm-ph
Interactions between flow fields induced by surface dielectric barrier discharge arrays
本研究利用纹影成像、PIV和流体模拟分析了SDBD系统诱导的流场，发现不同电极配置对流场影响显著，其中扩展涡旋结构能增强气体混合，解释了该系统对VOCs的高转化率。
2023-07-28 physics.plasm-ph
One Dimensional Modeling Of Dielectric Barrier Discharge in Pure Oxygen at Atmospheric Pressure Using Comsol Multiphysics
为了更好地理解和解释间隙中存在的物质的物理行为，本文提出了一个介质阻挡放电的模型，用Comsol Multiphysics软件描述和模拟了大气压下纯氧介质阻挡放电的电击穿过程。对于这个模型，我们更喜欢使用基于物理的动力学方法使用1D几何来模拟。介质阻挡放电在臭氧发生、表面处理、光源等环保行业有着广泛的应用。该模型包括数值模型和化学模型。本文介绍了它的电流特性和电压特性。林隙中现存物种和新产生物种的密度也被提出。
2023-02-23 physics.ao-ph physics.plasm-ph
Ion energy distributions from the impact of an atmospheric dielectric barrier discharge plasma jet on surfaces
本文利用带能量过滤的MBMS测量大气压氦DBD射流撞击金属或陶瓷表面时的时间分辨IEDF，揭示离子注入能量、流注后正空间电荷效应及空气等离子体反应时序。
2025-05-12 physics.plasm-ph
Momentum Injection via Dielectric Barrier Discharge Actuators in Low-Speed External Flow
介质阻挡放电（DBD）等离子体激励器可以在无运动部件的情况下，通过电离分子和中性分子在电场中的相互作用产生壁面射流。在流动边界层中，电流体动力学、湍流和粘性效应之间的耦合仍然不清楚，值得仔细研究。本文对介质阻挡放电（DBD）驱动器在U_external = 5 m/s和U_external = 11 m/s的同向流和反向流结构中的动量注入进行了实验研究，电压范围为12 kV - 19.5 kV，频率为2 kHz。在同向流配置中，DBD致动器向边界层增加动量，类似于静止条件下的电流体动力学（EHD）射流。在逆流配置中，在自由流速度U_external = 5 m/s时观察到流动分离。逆流配置中的动量位移比静止环境中的EHD射流动量大约6倍。随着外部流速的增加，同向流和反向流动量注入的影响逐渐减小。这项工作突出表明，所产生的流型不是EHD射流和自由流的简单叠加，而是由EHD和外部流的惯性力、粘性力和库仑力之间的平衡决定的。速度分布和动量特性可以用来验证数值模型，并通知主动流动控制的DBD致动器的设计。
2022-07-19 physics.plasm-ph
Empirical Model for Discharge Current and Momentum Injection in Dielectric Barrier Discharge
介质阻挡放电（DBD）等离子体激励器具有不对称的直边电极结构，产生无运动部件的壁约束射流。库仑力和流体运动之间的相互作用作为DBD参数的函数的机制描述仍然不清楚。本文提出了一种实验研究的DBD致动器，包括电流与微放电，等离子体体积，和壁射流动量的范围内的AC频率（0.5 - 2 kHz）和峰-峰电压高达19.5 kV。放电电流测量具有高的时间分辨率，等离子体体积的特征在于光学，和由DBD壁射流引起的动量计算的基础上测量的轴向速度下游的致动器使用定制的皮托管。放电电流分析表明，正负半周期之间的不对称性，两个电流产生的经验拟合系数的幂律关系。等离子体长度与电压成线性关系，等离子体体积与电压成二次方关系。虽然等离子体长度在较高的频率下达到一个渐近值，但由于电离区高度的增加，等离子体体积也会增加。在一个简单的2D配置中，DBD壁射流动量显示出近线性的依赖关系与放电电流的电压和频率的范围内考虑在这项工作中。所提出的经验模型的特点DBD壁射流动量和放电电流的基础上，只有交流输入。通过对等离子体体积的估计，该模型可以用于确定更真实的数值模拟边界条件。
2020-12-03 physics.flu-dyn physics.plasm-ph
Electron Kinetics in a Positive Column of AC Discharges in a Dynamic Regime
本文采用混合动力学-流体模拟研究交流氩放电正柱，在 f/p 约 3 kHz/Torr 时发现最高效维持条件，并预测 pR > 6 Torr cm 时的离轴密度峰。
2023-06-04 physics.plasm-ph
Prediction of Re-Ignition Times in Dielectric Barrier Discharges
Leibniz Institute for Plasma Science and Technology (INP)（莱布尼兹等离子体科学与技术研究所）；Department of Plasma Physics and Technology, Masaryk University（马萨里克大学等离子体物理与技术系）；Institute of Physics, University of Greifswald（格赖夫斯瓦尔德大学物理研究所）
本文提出一种基于等效电路的降阶模型，用于预测介质阻挡放电中同一位置连续放电间的重燃时间，并通过模拟和实验验证，其预测不确定性可定量反映放电模式的空间有序性。
2026-09-25 physics.comp-ph physics.plasm-ph
Characterization of dielectric barrier discharge in air applying current measurement, numerical simulation and emission spectroscopy
采用电流测量、数值模拟和发射光谱等方法对空气介质阻挡放电（DBD）进行了研究。对于OES，使用未经校准的光谱仪。当可以确定活性等离子体体积和电流密度的横截面积时，该诊断方法是适用的。在380 nm- 406 nm光谱范围内的氮发射用于OES诊断。活性等离子体体积中的电场是应用测量的光谱、用于氮跃迁的众所周知的Frank-Condon因子和数值模拟的电子分布函数来确定的。测量的电流密度用于确定等离子体中的电子密度。利用所测得的等离子体参数，计算了等离子体中氮、氧的离解速率，为化学动力学模拟提供了依据。
2012-02-17 physics.optics physics.plasm-ph
Spatial Templates for Studies of Patterns and Interactions in Dielectric-Barrier Discharges
我们使用不同的电极布局，以定制的电场在一个二维（2D）介质阻挡放电系统的轮廓，从而创建空间模板的放电灯丝的横向分布。我们的讨论集中在几个模板配置的模式和长丝之间的相互作用的形成。六角和正方形晶格模板产生的图案让人想起晶体表面上吸附原子的表面相。对于正方形晶格，相对晶格电极之间的横向位移修改了系统的图案形成行为。在条形电极布置中，每个放电灯丝终止于两个不同的足迹，并且所得到的图案表现出近晶行为。圆环模板建立周期性的边界条件，并产生一个新的图案，其中相邻的灯丝足迹形状不同。最后，电极具有隔离和孪生引脚被用来调查的配对和集群的灯丝。我们发现，在某些条件下，细丝对可以稳定在两个特征键的距离。我们还研究了距离的范围内，一个灯丝将防止点燃或湮灭附近的灯丝。
2013-05-04 cond-mat.mtrl-sci physics.plasm-ph
Transient spark dielectric barrier post-discharge plasma reactor with a liquid electrode for dye degradation: A primary study
University of Delhi（德里大学）
本研究提出一种液电极介质屏障等离子体反应器，用于高效降解合成染料，探索其在纺织废水处理中的应用潜力。
2026-01-01 physics.app-ph physics.bio-ph physics.chem-ph
Penetration Deep into Tissues of Reactive Oxygen Species Generated in Floating-Electrode Dielectric Barrier Discharge (FE-DBD): in Vitro Agarose Gel Model Mimicking an Open Wound
在本文中，我们提出了一种基于琼脂糖凝胶的体外模型，该模型可用于模拟例如开放性伤口的肮脏、油性、血腥和形态复杂的表面。我们证明了该模型的有效性，在模拟深入到组织的大鼠血浆中产生的活性物质的渗透深度，并确认与琼脂糖凝胶模型的渗透深度。我们设想，在未来这样的模型可以用于研究等离子体放电（和其他方式），并尽量减少使用活动物：血浆可以优化琼脂糖凝胶伤口模型，然后最终验证使用实际的伤口。
2013-03-14 physics.bio-ph physics.plasm-ph q-bio.TO
Influence of gas flow rate on modes of reactive oxygen and nitrogen species in a grid-type surface dielectric barrier discharge
本文通过实验与半经验动力学模拟研究栅型表面介质阻挡放电，揭示气体流速通过振动激发氮分子密度调控活性氧氮物种模式转变，并识别关键反应及宏观参数影响。
2025-02-07 physics.app-ph physics.plasm-ph
Long-Lived Vortex Structures in Collisional Pure and Gas-Discharge Nonneutral Electron Plasmas
本文分析了纯电子和气体放电电子非中性等离子体在远大于电子与中性粒子碰撞时间内涡旋结构的平衡、相互作用和动力学的实验研究。研究了Penning-Malmberg阱中纯电子等离子体柱的长约束问题。研究了气体放电非中性电子等离子体中长寿命涡旋结构的稳定性机制。本文描述了潘宁池中高压中性气体气体放电非中性电子等离子体中电子鞘层的坍缩。讨论了稳定涡旋结构与环形电子鞘层之间的相互作用，以及涡旋结构对电子沿磁场输运和穿过磁场输运的作用。
2013-10-28 physics.plasm-ph
Dielectric Barrier Discharge Actuators: Experimental and Numerical Study of Momentum Injection into Co-flow and Counter-flow Freestream
本研究通过实验探究了DBD致动器在顺流和逆流场景下向自由流注入动量的效果，揭示了流型由惯性、粘性和库仑效应耦合决定，为主动流动控制设计提供了参考。
2023-03-31 physics.plasm-ph
The role of flow field dynamics in enhancing volatile organic compound conversion in a surface dielectric barrier discharge system
本文研究了表面介质阻挡放电诱导流场与VOC气体转化的关系，发现16-22 mm间隙处涡旋结构与转化率峰值相关，揭示了流动力学对等离子体气体转化的增强作用。
2024-05-03 physics.plasm-ph
Active Flow Control of NACA 0012 airfoil using Sawtooth Direct Current Augmented Dielectric Barrier Discharge Plasma Actuator
介质阻挡放电（DBD）等离子体激励器在分离控制、增升减阻等方面有着广泛的应用前景。一些等离子体致动器具有优化的电极形状和电波形，以在更高的迎角下最大化气动力。在这里，我们分析了直流增强DBD（DBD-DCA）驱动器的性能与一个小的形状暴露的电极。主动电极位于NACA 0012翼型的18%弦长处，电极位于48%弦长处。风洞实验在风速为15 - 25 m/s，雷诺数Re = 201 k-335 k时进行。升力系数（C $_L$）、阻力系数（C $_D$）和俯仰力矩系数（C $_M$）在有和没有等离子体激励的情况下测量，攻角$α$ = 0 $^o$ - 8 $^o$，DCA电极电位（$φ_{DC}$）从0 kV变化到-15 kV。在15 m/s流速和0 $^o$迎角下，通电DCA电极的C $_L$增加到0.03，而C $_D$减少50%，在整个$α$范围内结果相似。在较高的Re的致动器的效果减弱，这表明，最大的控制权限可以在较低的风速。
2021-06-21 physics.flu-dyn physics.plasm-ph
Activated carbon-assisted anionic dye decomposition using a dual-liquid post-double dielectric barrier discharge plasma reactor
Mar Thoma College for Women（玛尔·多马女子学院）；University of Delhi（德里大学）
本研究构建双液后介质阻挡放电等离子体反应器，探究活性炭辅助降解三元阴离子染料的效果，发现其在碱性溶液中可提升降解速率，明确了不同pH下的降解机制。
2026-09-07 physics.app-ph physics.chem-ph physics.ins-det
Machine learning assisted optical diagnostics on a cylindrical atmospheric pressure surface dielectric barrier discharge
本研究将机器学习算法与光学诊断结合，准确预测圆柱形表面介质阻挡放电的运行条件并评估发射均匀性，为等离子体应用的实时控制与优化开辟新途径。
2024-04-22 physics.data-an physics.plasm-ph
Ionization waves (striations) in low-current DC discharges in noble gases obtained with a hybrid kinetic-fluid model
本文采用混合动力学-流体模型研究了惰性气体直流放电低电流等离子体柱中的电离波（条纹）。耦合的解决方案的动力学方程的电子，离子的漂移扩散方程，和泊松方程的电场澄清的等离子体分层的性质，在正柱和近电极效应。一个简化的两能级激发电离模型的条件时，由于逐步电离，气体加热，电子之间的库仑相互作用的非线性效应可以忽略不计。证实了非局域效应是低等离子体密度下直流放电中运动条纹形成的原因。氖中S、P、R型和氩中S型自激波的计算值与实验值符合较好。阐明了氦等离子体对分层稳定的原因。结果表明，当电离率是电场的非线性函数时，维持分层等离子体比无条纹等离子体更有效。然而，电离率对电场的非线性依赖性是不需要等离子体分层。氖中S、P和R型的条纹存在最小或没有电离增强。在我们的模拟中已经证明了柱长度对波性质的影响。
2022-12-11 physics.comp-ph physics.plasm-ph
A Novel Approach on Dielectric Barrier Discharge using Printed Circuit Boards
抗药性细菌、朊病毒和医院感染强调了更有效的消毒技术的需要。冷等离子体技术有望在这方面带来好处。六种不同的等离子体源，印刷电路板的基础上，进行了四重评估。这包括测量功耗，通过ICCD相机的点火行为和通过254 nm处的吸收光谱法的臭氧形成。为了评价杀生物效果，用大肠杆菌进行了四个细菌试验系列。整个测试分析了从输入参数到所需杀生物效果的等离子体灭活过程。放电电流和时间分辨点火行为表明，在负半周期开始时，同时形成灯丝。臭氧产生的动态显示出在435 ppm的最大值时的饱和指数增长。此外，微生物测试系列揭示了等离子体源概念之间的差异。可实现1分钟内Log-4的总减少率。通过等离子体源内的狭缝的空气流使等离子体不稳定。电极几何形状的微小变化改变了所有测量参数。因此，为了开发病原体灭活等离子体源，这些结果推荐梳形电极设计，其层压在电介质上。
2022-08-01 physics.med-ph physics.plasm-ph
Demonstration of the etching cobalt oxide grown on the stainless steel as a base metal surface using F2/He dielectric barrier discharge plasma in atmospheric pressure
本研究演示了在大气压下使用F2/He介质阻挡放电等离子体蚀刻不锈钢表面生长的氧化钴，有效去除表面钴污染，最佳条件为4.5 kV和25 kHz，蚀刻速率达10.875 μmol/min。
2023-07-26 cond-mat.mtrl-sci physics.plasm-ph
Photonic Interactions with Semiconducting Barrier Discharges
Laboratoire de Physique des Plasmas, Centre National de la Recherche Scientifique, École polytechnique, Institut Polytechnique de Paris, Sorbonne Université（等离子体物理实验室，法国国家科学研究中心，巴黎综合理工学院，巴黎理工学院，索邦大学）
研究光子与半导体屏障放电的耦合机制，通过光激发载流子增强等离子体发射和电场，探讨光电子特性对表面电离波的影响。
2026-01-05 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph physics.plasm-ph
The ElectroHydroDynamic force distribution in surface AC Dielectric Barrier Discharge actuators: do streamers dictate the ionic wind profiles?
我们表明，时空电流体动力学（EHD）的生产力在表面交流介质阻挡放电（AC-DBD）致动器的强烈影响的流光制度在正相和微放电制度在负相。集中在空间EHD力的配置文件，我们证明了离子风的空间分布只能解释的流光制度的积极贡献。最大离子风的位置被发现是直接与最大伸长率的流光在几毫米从暴露的电极。在AC-DBD操作的正相和负相中，残余体积和表面电荷再次与流光形成和后燃相关联，导致各种正EHD力区域，当在一个AC周期中时间平均时，有助于实验观察到的诱导薄壁射流的产生。通过对我们的数值结果的详尽阐述，我们提供了EHD力时空演化的说明性解释，展示了流光的重要性，并与实验相比，检索了离子风空间分布的正确表示。
2021-03-24 physics.app-ph physics.comp-ph physics.flu-dyn
Transitional evolution of the wave dispersion relation during helicon discharge ignition: an analytical theory from vacuum to steady operation
School of Electrical Engineering, Chongqing University（重庆大学电气工程学院）
本文建立了helicon放电点火时从真空到稳态的波色散关系过渡演化解析理论，揭示了helicon与TG波分支的分离特性及密度依赖规律。
2026-08-11 physics.plasm-ph
Nanosecond Pulsed Discharge Dynamics During Passage of a Transient Laminar Flame
本文研究了纳秒重复脉冲介质阻挡放电与传播在通道内的瞬态层流火焰相互作用的实验。放电和火焰具有相当的大小，并且放电在其与反应区和燃烧气体耦合的位置处是有利的。主要目标是确定放电如何在火焰通道的时间尺度上演变，其演变由移动火焰前缘产生的变化的气体状态驱动。这项工作补充了大量的工作调查等离子体的效果，以修改火焰动力学，考虑的相互作用的另一面（如何放电被火焰修改）。燃烧产生的热气体对放电有很强的影响，放电优先在热燃烧产物区域形成。测量了放电沉积的单脉冲能量，发现其随放电区域的大小和施加的电压而增加。脉冲重复频率对单脉冲能量没有直接影响，但对放电区域的形貌和尺寸有影响。观察到两种不同的放电制度：均匀的和非均匀的（微放电）。更高的脉冲重复频率和更快的冷却燃烧产物更有可能过渡到非稳态状态，而更低的频率和更慢的冷却燃烧产物在放电活动的整个时间内保持均匀的状态。这种制度的转变是由流体运动的时间尺度的脉冲重复率的比率的影响。这项工作表明，考虑如何放电特性将改变由于燃烧过程中的应用，利用等离子体辅助瞬态燃烧系统的重要性。
2022-11-04 physics.plasm-ph
SoPlasmaFoam: an OpenFOAM-based solver for streamer and dielectric barrier discharges with adaptive mesh refinement
Centre for Research & Technology, Hellas (CERTH)（希腊研究与技术中心）；University of Western Macedonia（西马其顿大学）
研究基于OpenFOAM构建求解器SoPlasmaFoam，通过耦合泊松方程求解带电粒子输运。评估对流方案，分析泊松输运耦合，引入边界条件。该求解器经验证并展示多区域能力，为多物理模拟提供模块化基础。
2026-07-07 cs.CE physics.comp-ph physics.plasm-ph
Low-frequency one-electrode discharge in long tubes at low gas pressure
本文研究了充有高纯氖或氩的长管在1-4乇压力下单电极电容放电的具体形式。放电的主要特征是给定极性的电压脉冲的低速率（小于10 kHz），其仅施加到管的一个电极，而另一个电极保持自由或缺失。这种类型的放电被称为单电极放电（OED），似乎没有在以前的研究中描述。放电被观察到作为一个发光的等离子体柱，其占据整个管或其部分取决于实际的电压幅度和其速率。电流-电压特性，点火阈值和OED长度变化模式展示了RF放电未知的功能。结果表明，OED中等离子体的产生机制包括电离波（IW）的形成和传播。结果表明，波动具有明显的衰减特征，并用时-位图法研究了衰减的模式。衰减指定了占用等离子体区域的长度以及其他OED参数。提出了波浪传播的运动学模型。该模型允许通过电流测量来估计不同OED点中的电场以及平均电子浓度;上述参数的典型值为$5 V/cm$和$10^9-10^{10}$ $cm^{-3}$。结果表明，IW前沿后的非均匀电场为实验中观察到的等离子体通道条纹的出现创造了条件。氖中的静态条纹在负极性OED中更有特色。结果表明，考虑到等离子体中存在亚稳态的电离漂移机制对OED条纹的描述似乎更为合适。
2020-01-23 physics.plasm-ph
The Backward Problem in Plasma-Assisted Combustion: Experiments of Nanosecond Pulsed Discharges Driven by Flames
本文针对等离子体辅助燃烧中研究较少的反向问题，通过层级化分析结合多组实验，阐明了非均匀燃烧环境对纳秒脉冲放电特性的影响及正反问题的强耦合关系，为非定常燃烧等离子体辅助应用提供了实验依据。
2023-06-08 physics.plasm-ph
Self-consistent Monte-Carlo simulation of the positive column in Argon
发展了一种包括带电粒子和中性粒子运动以及共振光子输运的高精度自洽Monte-Carlo方法，并将其应用于氩正柱放电的数值模拟。研究了功率损耗在管内的分布。结果表明，电流-电压梯度曲线的负斜率不能用单一因素来解释。在低电流（$0.2-3$ mA）的情况下，亚稳原子向管壁的扩散对负斜率的大部分作出响应。在大电流情况下，辐射功率损耗的变化对负斜率的幅值起主要作用。
2005-07-11 physics.comp-ph physics.plasm-ph
Discharge dynamics in a cylindrical SDBD prototype reactor under ns-pulsed and sinusoidal AC operation
本文开发了一种圆柱形SDBD原型反应器，通过将接地电极浸入变压器油抑制寄生放电，对比研究了纳秒脉冲与正弦交流驱动下的放电电学特性和时空动力学，发现纳秒脉冲放电具有更高的可重复性和时空分辨率，适用于流动控制、生物医学和农业等应用的基础研究。
2025-06-05 physics.plasm-ph
