تخلیه سد مقاومتی (RBD)

DBD ها نیاز به کار در فرکانس هایی در محدوده کیلوهرتز و بالاتر دارند. این امر مستلزم استفاده از تقویت کننده های ولتاژ بالا است که می توانند در این محدوده فرکانس کار کنند. برای گسترش محدوده فرکانس کاری زیر کیلوهرتز، روش‌های کمی پیشنهاد شد. به عنوان مثال، اوکازاکی و همکارانش از یک الکترود مش سیم دی الکتریک برای تولید تخلیه در فرکانس 50 هرتز استفاده کردند [19]. لاروسی و همکارانش از یک لایه/فیلم با مقاومت بالا برای پوشاندن یکی از الکترودهای دستگاهی استفاده کردند که از آن به عنوان تخلیه سد مقاومتی (RBD) یاد می‌شود [26]. RBD را می توان با فرکانس های پایین که تا DC ادامه می یابد کار کرد. مانع فیلم معمولاً دارای مقاومت کمی MΩ.cm است. فیلم با مقاومت بالا نقش یک بالاست مقاومتی توزیع شده را بازی می کند که مانع از تخلیه از موضعی شدن و رسیدن جریان به مقادیر بالا می شود. به این ترتیب از انتقال درخشش به قوس جلوگیری می شود. اگر هلیوم به عنوان گاز عامل استفاده شود، پلاسمای پراکنده را می توان در شکاف های جداسازی الکترودها تا 5 سانتی متر نگه داشت. اگر از مخلوط هلیوم/هوا استفاده شود، پلاسما حتی برای فواصل شکاف کوچک رشته ای می شود [26]. شکل 2.4 شماتیکی از RBD را نشان می دهد.

شماتیک تخلیه سد مقاومتی (RBD)

تحت تحریک AC و DC، جریان تخلیه یک سری پالس است که RBD را به یک تخلیه خود پالسی شبیه DBD تبدیل می کند. پالس جریان تخلیه را می توان با ماهیت ترکیبی مقاومتی و خازنی دستگاه توضیح داد. هنگامی که تخلیه مشتعل می شود، جریانی شروع به جریان می کند و ظرفیت معادل الکترودها تا جایی شارژ می شود که بیشتر ولتاژ اعمال شده در سراسر لایه مقاومتی پوشاننده الکترودها ظاهر می شود. ولتاژ در طول شکاف برای حفظ پلاسما بسیار کوچک می شود. هنگامی که تخلیه خاموش می شود، خازن معادل از طریق لایه مقاومتی تخلیه می شود. این منجر به کاهش سریع ولتاژ در سراسر لایه مقاومتی و افزایش ولتاژ در سراسر گاز می شود و دوباره تخلیه را آغاز می کند [27].

RBD برای کاربردهای مختلف صنعتی و بیولوژیکی از جمله غیرفعال کردن باکتری‌ها برای اهداف استریل‌سازی/ضد آلودگی استفاده شده است.