臭氧发生器对人体的危害【陶瓷臭氧发生器放电特性分析】

　　收稿日期：2006-04-07? 　　作者简介：吕大韵（1947-），女，安徽阜阳人，武汉科技大学中南分校信息工程学院副教授。? 　　（武汉科技大学中南分校 信息工程学院，湖北 武汉 430223）?
　　摘要：应用经典电磁学理论研究了陶瓷臭氧发生器放电的特点，得出击穿电压与频率及介质特性的关系；并分析了电子与离子在高频电场中的运动特点。?
　　关键词：陶瓷臭氧发生器；沿面放电；低温等离子体?
　　中图分类号：O441.1 文献标识码：A???
　　
　　一、引 言?
　　在高压电极间加上固体绝缘介质后，在一定的条件下会发生沿固体表面的放电现象.这种放电称为沿面放电，它与纯间隙的放电是不同的。70年代以前，人们研究沿面放电的规律主要是为了避免在各种高压电器设备中发生的沿面放电，以提高设备的安全可靠性。70年代日本科学家发明了用陶瓷片做成的沿面器件来生成臭氧。这种器件不仅体积小，而且生成臭氧的效率大大提高，促进了臭氧的工业化应用。由于采用高频电源，放电产生的等离子体温度很低，而电子温度很高，可形成大量的激发态分子与各种极富反应性的自由基，它不仅会引发产生臭氧的化学反应，而且可以引起其它化学反应。人们期望，当进一步改进高压电源、介质性能及电极结构，有望在常温常压下进行通常在高温高压下才能进行的一些化学反应。这是一个极有发展前景的工作。为此，在进行实验工作时，从理论上搞清高频沿面放电形成低温等离子体的机理很有必要。本文拟对高频沿面放电的特点作初步的理论分析。?
　　
　　一、沿面放电的特点?
　　
　　一般固体电介质的沿面放电分为三种情况[1]，一种是均匀电场中沿固体介质表面的放电；第二种是弱垂直分量不均匀电场中的沿面放电；第三种是强垂直分量不均匀电场中的沿面放电。用于产生臭氧的陶瓷臭氧片属于第三类，其结构示于图1。本文只讨论这种结构。?
　　由图1可知，绝缘介质表面有很强的垂直电场。这种电极结构施加交流电压时较直流更容易产生放电。在交流电压作用下，上电极与介质、空气三者接触处电场最强，先开始放电，出现电晕。当电压逐步提高时会相继出现以下现象：先是在固体电介质表面形成伸向另一极的平行细火花，继而细火花开始增长变成树枝状、浅紫色的明亮火花，位置不断跳动，称为闪滑放电，进而完全击穿，形成闪络。
　　
　　注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文。

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