تخلیه سد دی الکتریک (DBD)

تاریخ

Theodose du Moncel اولین کسی بود که در سال 1855 کشف کرد که تخلیه می تواند در شکافی که دو صفحه رسانا پوشیده شده توسط دو صفحه شیشه ای را از هم جدا می کند، ایجاد شود. برای هدایت تخلیه، او از یک سیم پیچ Ruhmkorff استفاده کرد، که یک سیم پیچ القایی است که امکان تولید ولتاژهای AC بالا از یک منبع DC ولتاژ پایین را فراهم می کند. این کار، 2 سال بعد، توسط ورنر فون زیمنس دنبال شد که در مورد کاربرد تخلیه مانع دی الکتریک (DBD) برای تولید ازن گزارش داد [2]. طرح زیمنس هندسه ای استوانه ای با ورق های قلع به عنوان الکترود و شیشه به عنوان دی الکتریک داشت. در دهه 1930، فون انگل تلاش کرد، نه چندان موفق، با کنترل دمای کاتد، یک پلاسمای غیرتعادل فشار اتمسفر بدون استفاده از مانع دی الکتریک تولید کند [3]. سرانجام، در اواخر دهه 1980 و اوایل دهه 1990، گزارش هایی در مورد تولید پلاسمای فشار جوی غیر تعادلی و منتشر با استفاده از DBD منتشر شد [4، 5، 6]. هندسه الکترود مسطح و ولتاژهای سینوسی در کیلوولت در فرکانس‌های محدوده کیلوهرتز استفاده شد. عملکرد DBD بعداً با استفاده از پالس‌های ولتاژ زمان افزایش سریع مکرر با عرض پالس در محدوده نانوثانیه-میکرو ثانیه بهبود یافت [7، 8، 9]. با استفاده از پالس های کوتاه تکراری، انرژی اعمال شده ترجیحاً با جمعیت الکترون جفت می شود و بنابراین، کنترل بهتر تابع توزیع انرژی الکترون (EEDF) برقرار می شود [8، 9، 10]. DBD ها به طور گسترده در کاربردهای پردازش سطحی و اخیراً، از اواسط دهه 1990، در کاربردهای زیست پزشکی، به عنوان مثال، پزشکی پلاسما استفاده شده است.