《表1 典型产生等离子体的不同放电模式及相关参数》

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《高电压技术中的气体放电及其应用探析》

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在自然状态下，气体处于绝缘状态。受宇宙射线、地下放射性物质的影响，气体中含有少量带电粒子。如果在外施加电场，将导致气体中的带电粒子在强电场作用下沿着电场方向移动，在间隙中形成电导电流。在气体间隙上电压升高到一定数值，将形成传导性较高的通道，使得气体间隙被瞬间击穿，发生气体放电的现象，导致气体分子被电离成为电子和离子[1]。而气体放电是导致低温等离子体产生的主要方式，在最小位能的气体原子接受外能时，将引发能级变化，促使电子跃迁至能级较高轨道，使原子呈激发状态。从外部获得足够大的能量，能够使原子或电子脱离原子核束缚，促使自由电子和正离子的产生。产生的等离子体作为物质的第四态，拥有不同的物性和规律。而其特性与放电特性之间关系密切，受激励电源、放电模式等各种因素的影响，将产生各种气体放电形式。按照放电属性、结构等不同方式，可以划分为多种类型，如介质阻挡放电、滑动放电、汤生放电、电弧放电等等。如表1所示，为典型产生等离子体的不同放电模式及相关参数[2]。在工频交流、直流等常规条件下，气体放电折合电厂强度和过电压倍数普遍不高。而在高气压下，滑动放电折合的电场强度在10Td-100Td范围内，由辉光放电和火花放电构成，电子轰击产生的转动自由度将快速释放，使得分子解离能够起到有效加热气体的作用。在放电时，温度则接近室温，通常在低气压下进行。在较高气压下，电子平均能量和密度较高，可以促使密度高的低温等离子体产生。