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空气中的硫氧化物、氮氧化物及苯类等有害分子对人体危害很大，且用传统的净化方法如吸附法、洗涤法、静电除尘法等存在净化不彻底、可重复性差等问题工业纯水设备，在国际上日益得到重视，在国内也有许多科研单位在这方面做出了卓有成效的研究工作，但多数停留在探索式的研究阶段。这一技术应用于实践也多用在工矿业的大型净化设备上。本文所介绍的非平衡态等离子体净化装置具有体积小、成本低等优点，适于室内空气中有害气体的去除净化。
2低温非平衡态等离子净化技术低温非平衡态等离子体净化技术属于环境科学学科与电气工程学科的交叉领域。它利用篼压窄脉冲电晕放电，在空气中离解出大量电子和离子，在强梯度电场作用下，电子的加速度远大于离子加速度。窄脉冲短时间放电结束后，电子运动速度远大于离子的运动速度，即电子温度远高于离子温度，称之为非平衡态。又由于占等离子体的离子温度保持常温，因此属于低温等离子体，所以称为低温非平衡态等离子体11.这一技术去除空气中有害分子主要通过两种途径：①利用非平衡态等离子体中的篼能粒子直接打开气体分子键生成一些单原子分子和固体微粒。②激发出大量OH、H02、O等自由基，这些自由基与so2、N02等有害分子反应生应用研制的篼压脉冲电源，初步进行了清除空气中so2的试验，并证实了该电源的有效性。在自然衰减情况下，试验环境中S02含量从120mg/m3降到50mg/m3所需时间为26min；而将电源电压加在针板电极上进行净化的情况下，S02含量从120mg/m3降至50mg/m3所需的时间为13minD关于非平衡态等离子体净化空气的深人研究正在积极进行之中，力求完善这一新技术。
3高压窄脉冲放电电源的研制3.1数字触发式电源3.1.1工作原理控制单元是以555芯片为核心的脉冲发生电路，脉冲信号的占空比和脉冲发生频率可调节。篼压发生部分主要由场效应管、变压器及电容等组成，供电电源为1224V.控制信号发生单元需要稳定的电源供电，故通过电源转换单元给其供电。控制信号发生单元所输出的脉冲信号由于功率较小，不足以触发场效应管工作，故通过控制信号放大单元放大脉冲信号，以驱动场效应管正常开关。中A点的脉冲信号，波形如所示。当脉冲信号的高电平信号到来时，场效应管瞬间导通，电流流过变压器一次侧，产生较大的电流变化率cU/山，由式（1）可得在变压器二次侧产生一较大的电压。
一变压器二次侧的放电电压一变压器变比变压器次侧电感大小急剧上升，工作很不稳定。
负载数字触发式电源示意图场效应管控制信号波形图在场效应管开通过程中，变压器一次侧储存能量，当脉冲信号转换为低电平时，场效应管关断，储存在变压器电感中的能量通过电容释放，但由于变压器二次侧二极管的作用，放电电压未形成振荡。
通过衰减1000倍的TektronixP6015A高压探头和Tektronix460A7K波器记录中B点放电电压波形如所示，电压峰值大于20kV，脉冲上升时间3叫，符合产生低温非平衡态等离子体的条件。
占空比（％）控制信号占空比与放电电压的关系3.1.3供电电压大小对放电电压的影响改变中供电电压I/……的大小，也对放电电压的大小有较明显的影响。中给出放电电压大小与供电电压的对应关系，放电电压的*小值umin随输人电压的改变而变化不明显。放电电压的*大值umax随输入电压的增大而增大，因为电源电路里电流随供电电压的增大而增大，电流的增大使得在场效应管导通时，变压器能存储更多的能量，从而使在变压器二次侧能激励出更篼的放电电压。供电电压过篼则引起电源发热，工作不稳定。
放电电压波形。1.2控制信号占空比对放电电压的影响通过调节场效应管脉冲控制信号占空比的大小，改变场效应管开通关断的时间。改变占空比大小的同时，测量变压器二次侧放电电压波形，它们的关系如所示。放电电压的*小值随占空比变化得不明显；放电电压的*大值U胃随占空比变化比较明显。当占空比为5%左右时，放电电压的*大值能达到*大，有利于非平衡态等离子体的产生。
当占空比过小，则场效应管导通时间过短，电流流过变压器一次侧储能不够，不能在二次侧反激出足够高的电压。占空比过大，则电流流过场效应管时间过长，场效应管发热量过大，影响其工作性能，进而使电源工作不稳定。当占空比大于10%时，电源发热量如所示，振荡发生单元利用K、C及晶体管在电路中产生自激振荡，从而使达林顿晶体管周期性的开断。对控制信号影响较大的参数有振荡电路中的电阻K和电容C及处的供电电压。当达林顿晶体管导通时，电流流过变压器一次侧，在一次侧电感内储能，当振荡电流信号为低电平，达林顿晶体管关断，能量通过电流在C5和变压器一次侧电感L间转换。每当电流流过变压器一次侧时，负载端的电压L7由式（1）所示。
与3.1节中介绍的反激电路不同，该电路的负载端没有串联二极管，当能量在C5和L间转换时，则负载端电压1/随之成周期性的振荡趋势，如所示。
振荡控单元控制参叙尺、cc5-L负载振法发生单元VTi放电电压波形。2.2放电电压与尺、C的关系如所示，i、C为振荡回路中相应的控制放电电压/与i、C的关系1―C'=lnF参数，它们的大小影响振荡控制信号的频率。在C不变的情况下，增大R则回路中电流减小，对电容的充电速度延长，故振荡信号反渗透纯水处理设备的频率降低。当电阻尺恒定，增大电容值C，则由于电容容量增加，对同样的充电电流来讲，充电的时间延长，所以振荡信号的频率下降。
3.2.3放电电压与供电电压的关系如所示，当供电电压增大时，放电电压的*大值Umax和频率/都相应的增加。供电电压增大则充电电流增大，对电容的充电速率加快，振荡信号的频率随之增加。当供电电压增大，如所示，当达林顿晶体管导通时，流过变压器的一次侧线圈的电流速率和大小都随之增大，则由式（1）可知CJ随之增大。
放电电压与供电电压的关系开发的两种低温非平衡态等离子体发生电源具有成本低、体积小等优点，利于低温非平衡态等离子体空气净化技术的推广。
数字式触发电源放电电压的频率可通过调节数字控制信号频率来实现，放电电压在控制信号占空比为5%左右时，达到*大值，随着供电电压的增加，放电电压*大值也随之增大。
模拟振荡式电源放电电压的频率随着振荡参数K和C的增大而减小，放电电压的*大值随着供电电压的增大而增大。
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