本發(fā)明涉及等離子體放電及應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)是一種交流半波等離子體放電方法。

背景技術(shù)：

光子晶體是將兩種介電常數(shù)不同的介質(zhì)材料在空間周期排列形成的一種人造“晶體”結(jié)構(gòu)。晶體中介質(zhì)材料的折射率配比和不同介電常數(shù)的空間比以及“晶格”結(jié)構(gòu)等直接決定了光子晶體的光子帶隙，且其光子禁帶位置是固定的，很難實(shí)現(xiàn)對(duì)電磁波的可調(diào)性控制。等離子體光子晶體，作為一種新型的光子晶體，由于其結(jié)構(gòu)的時(shí)空可調(diào)，使其可以靈活調(diào)節(jié)相應(yīng)的光子帶隙，改變其能帶位置和寬度，進(jìn)而使頻率落在該帶隙的光禁止傳播，實(shí)現(xiàn)對(duì)光頻率的選擇和光傳播的控制?；诖?，等離子體光子晶體在濾波器、等離子體天線、光開(kāi)關(guān)以及等離子體隱身等眾多電磁波控制領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。

目前，等離子體的應(yīng)用研究，主要以氣體放電產(chǎn)生等離子體的特征和其中化學(xué)反應(yīng)為主要研究對(duì)象。氣體放電產(chǎn)生等離子體主要有：弧光放電、電暈放電、輝光放電、介質(zhì)阻擋放電（dbd）和大氣壓下輝光放電等幾種。其中，弧光放電因產(chǎn)生的等離子體溫度過(guò)高，從而限制了其在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用；電暈放電產(chǎn)生的低溫等離子體主要分布在極不均勻電場(chǎng)中的強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域，不適于工業(yè)大規(guī)模應(yīng)用，而且這種放電較弱，產(chǎn)生等離子體及活性粒子的效率太低；輝光放電一般在低氣壓下進(jìn)行，需要真空系統(tǒng)，在工業(yè)化處理過(guò)程中需要不斷地打開(kāi)真空室取出成品，添加試品，難以連續(xù)生產(chǎn)，生產(chǎn)效率低；最適合工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用的是介質(zhì)阻擋放電和大氣壓下的輝光放電。

介質(zhì)阻擋放電（dielectricbarrierdischarge，dbd）是有絕緣介質(zhì)插入放電空間的一種非平衡態(tài)氣體放電，又稱介質(zhì)阻擋電暈放電或無(wú)聲放電。介質(zhì)阻擋放電能夠在高氣壓和很寬的頻率范圍內(nèi)工作，通常的工作氣壓為10~10000pa，電源頻率可從50hz至1mhz。目前，申請(qǐng)人采用雙水電極介質(zhì)阻擋放電（dbd）裝置，實(shí)現(xiàn)了在放電空間具有幾種折射率的等離子光子晶體，但同時(shí)在不同空間實(shí)現(xiàn)兩種不同帶隙結(jié)構(gòu)的等離子光子晶體尚未研究。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的就是提供一種交流半波等離子體放電方法，采用該方法可在不同空間形成不同帶隙結(jié)構(gòu)的等離子體光子晶體。

本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種交流半波等離子體放電方法，包括如下步驟：

a、搭建交流半波等離子體放電裝置，所述交流半波等離子體放電裝置包括高壓等離子體放電單元、高壓整流單元和高壓電源；

所述高壓等離子體放電單元包括相對(duì)設(shè)置的高壓端水電極和地端水電極；所述高壓端水電極包括兩個(gè)并置且分離的單管，每一單管內(nèi)均盛有蒸餾水，單管的兩端面由透明玻璃或有機(jī)玻璃密閉，在單管上開(kāi)有注水孔；在所述高壓端水電極和所述地端水電極之間緊密放置有放電間隙絕緣隔板，在所述放電間隙絕緣隔板上制有兩個(gè)相同的通孔，兩個(gè)通孔分別對(duì)應(yīng)高壓端水電極的兩個(gè)單管，兩個(gè)通孔構(gòu)成放電間隙空間；

所述高壓整流單元包括第一高壓二極管和第二高壓二極管；所述第一高壓二極管的正極與所述高壓端水電極的一個(gè)單管相接，所述高壓端水電極的另一個(gè)單管與所述第二高壓二極管的負(fù)極相接，所述第一高壓二極管的負(fù)極和所述第二高壓二極管的正極均與所述高壓電源的高壓端相接，所述高壓電源的地端與所述地端水電極相接；

b、將高壓等離子體放電單元置于高壓真空放電罐內(nèi)，并對(duì)高壓真空放電罐進(jìn)行抽真空，之后向高壓真空放電罐內(nèi)充入氬氣，使空氣和氬氣的混合氣體作為放電氣體；

c、打開(kāi)高壓電源開(kāi)關(guān)，并逐步增大高壓電源輸出，高壓電源輸出的高壓電壓經(jīng)兩只高壓二極管被分為正、負(fù)半周兩部分分別輸出；在高壓電源輸出的正半周內(nèi)，在高壓端水電極其中一個(gè)單管對(duì)應(yīng)的通孔內(nèi)產(chǎn)生等離子體光子晶體；在高壓電源輸出的負(fù)半周內(nèi)，在高壓端水電極另一單管對(duì)應(yīng)的通孔內(nèi)產(chǎn)生等離子體光子晶體；且在高壓電源輸出的正、負(fù)半周內(nèi)，在兩個(gè)通孔內(nèi)產(chǎn)生的等離子體光子晶體結(jié)構(gòu)不同。

步驟c中一般控制高壓電源輸出的放電電壓頻率為50-60khz，放電電壓幅度在3-4kv。

步驟b中，一般控制放電氣體的氣壓為0.2~0.5atm，氬氣體積含量占混合氣體體積含量的10%~50%。

步驟a中，所述地端水電極可以由一個(gè)盛有蒸餾水的單管構(gòu)成；此時(shí)所述地端水電極單管的直徑大于所述高壓端水電極兩個(gè)單管直徑之和。所述地端水電極還可以由兩個(gè)并置且分離的單管構(gòu)成，每一單管內(nèi)均盛有蒸餾水；此時(shí)所述地端水電極的兩個(gè)單管分別與所述高壓端水電極的兩個(gè)單管一一對(duì)應(yīng)。單管的兩端面由透明玻璃或有機(jī)玻璃密閉，在單管上開(kāi)有注水孔。

步驟a中，所述高壓整流單元還包括高壓輸入導(dǎo)電柱、正半周高壓輸出導(dǎo)電柱、負(fù)半周高壓輸出導(dǎo)電柱和絕緣盒；所述第一高壓二極管的負(fù)極和所述第二高壓二極管的正極均通過(guò)所述高壓輸入導(dǎo)電柱與所述高壓電源的高壓端相接，所述第一高壓二極管的正極通過(guò)所述負(fù)半周高壓輸出導(dǎo)電柱與所述高壓端水電極的一個(gè)單管相接，所述第二高壓二極管的負(fù)極通過(guò)所述正半周高壓輸出導(dǎo)電柱與所述高壓端水電極的另一單管相接；所述高壓輸入導(dǎo)電柱、所述正半周高壓輸出導(dǎo)電柱和所述負(fù)半周高壓輸出導(dǎo)電柱均嵌置在所述絕緣盒內(nèi)。

步驟a中，所述放電間隙絕緣隔板可以由一整塊板或兩塊分離的板制成。

步驟a中，在所述高壓端水電極和所述地端水電極內(nèi)分別置有銅電極。

步驟a中，所述放電間隙絕緣隔板上通孔的形狀可以為圓形、三角形、正方形、長(zhǎng)方形、五邊形、六邊形、七邊形或八邊形等規(guī)則的或不規(guī)則形狀。所述放電間隙絕緣隔板上兩個(gè)通孔之間可以不連通，也可以通過(guò)條形孔相連通。放電間隙邊界由玻璃、石英玻璃或塑料材料制作。

本發(fā)明依賴于一種新的交流半波等離子體放電裝置，實(shí)驗(yàn)時(shí)，利用高壓二極管的單向?qū)ㄌ匦?，可將高壓電源輸出的高壓電壓分為正半周期（?jiǎn)稱正半周）和負(fù)半周期（簡(jiǎn)稱負(fù)半周）兩部分分別輸出；再結(jié)合由兩個(gè)并置且分離的單管構(gòu)成的高壓端水電極以及具有兩個(gè)通孔的放電間隙絕緣隔板，在高壓電源輸出的正半周內(nèi)，控制在高壓端水電極其中一個(gè)單管對(duì)應(yīng)的通孔內(nèi)產(chǎn)生介質(zhì)阻擋放電，并形成等離子體光子晶體；在高壓電源輸出的負(fù)半周內(nèi)，控制在高壓端水電極另一單管對(duì)應(yīng)的通孔內(nèi)產(chǎn)生介質(zhì)阻擋放電，并形成等離子體光子晶體。由于擊穿電壓、壁電荷積累不同，兩個(gè)不同空間在合適的條件下自組織呈現(xiàn)出不同的斑圖，即在兩個(gè)空間形成不同的等離子體光子晶體。

本發(fā)明不僅創(chuàng)新了放電裝置，而且對(duì)于研究壁電荷對(duì)放電的影響有重要意義，在工業(yè)領(lǐng)域中這種可以控制只在半周期放電的放電形式以及形成的等離子光子晶體也有廣泛的應(yīng)用前景。本發(fā)明中所提供的交流半波等離子體放電裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，原理清晰，易于實(shí)現(xiàn)，重復(fù)性和可操作性好，為更好地進(jìn)行機(jī)理研究與工業(yè)應(yīng)用創(chuàng)造了條件。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明所用交流半波等離子體放電裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明中放電間隙絕緣隔板上通孔的結(jié)構(gòu)示意圖；其中，圖2（a）是兩個(gè)通孔不連通的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2（b）是兩個(gè)通孔連通的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本發(fā)明中高壓整流單元的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是本發(fā)明實(shí)施例2所產(chǎn)生的等離子體光子斑圖結(jié)構(gòu)圖；其中，圖4（a）是正半周對(duì)應(yīng)的斑圖結(jié)構(gòu)，圖4（b）是負(fù)半周對(duì)應(yīng)的斑圖結(jié)構(gòu)。

圖5是本發(fā)明實(shí)施例3所產(chǎn)生的等離子體光子斑圖結(jié)構(gòu)圖；其中，圖5（a）是正半周對(duì)應(yīng)的斑圖結(jié)構(gòu)，圖5（b）是負(fù)半周對(duì)應(yīng)的斑圖結(jié)構(gòu)。

圖6是本發(fā)明實(shí)施例4所產(chǎn)生的等離子體光子斑圖結(jié)構(gòu)圖；其中，圖6（a）是正半周對(duì)應(yīng)的斑圖結(jié)構(gòu)，圖6（b）是負(fù)半周對(duì)應(yīng)的斑圖結(jié)構(gòu)。

圖中：1、高壓等離子體放電單元，2、高壓整流單元，3、高壓電源，4、地端水電極，5、第一單管高壓端水電極，6、第二單管高壓端水電極，7、第一高壓二極管，8、第二高壓二極管，9、放電間隙絕緣隔板，10、玻璃介質(zhì)板，11、高壓輸入導(dǎo)電柱，12、負(fù)半周高壓輸出導(dǎo)電柱，13、正半周高壓輸出導(dǎo)電柱，14、絕緣盒。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1，一種交流半波等離子體放電裝置。

如圖1所示，本實(shí)施例所介紹的交流半波等離子體放電裝置包括高壓等離子體放電單元1、高壓整流單元2和高壓電源3。高壓等離子體放電單元1和高壓整流單元2之間通過(guò)高壓硅膠線連接，本發(fā)明中的高壓電源3是高壓交流電源。

高壓等離子體放電單元1包括相對(duì)設(shè)置的高壓端水電極（圖中右側(cè)）和地端水電極4（圖中左側(cè)）。高壓端水電極為兩個(gè)，分別為第一單管高壓端水電極5和第二單管高壓端水電極6，具體地說(shuō)，高壓端水電極包括兩個(gè)并列設(shè)置（可以是上下并列設(shè)置，也可以是同一水平面上前后并列設(shè)置）且相互分離（或隔離）的單管，每一個(gè)單管均是圓柱形的絕緣空腔結(jié)構(gòu)，兩個(gè)單管的直徑可以相同（如圖所示），也可以不同；在每一個(gè)單管的兩端面設(shè)有玻璃介質(zhì)板，兩個(gè)單管同一端面處的玻璃介質(zhì)板可以為一整塊，也可以是分離的兩塊；兩個(gè)單管上均設(shè)有注水孔，通過(guò)注水孔向兩個(gè)單管內(nèi)注入蒸餾水，就形成了第一單管高壓端水電極5和第二單管高壓端水電極6。兩個(gè)高壓端水電極分別用作正半周和負(fù)半周等離子體放電。

地端水電極可以為一個(gè)（如圖所示），也可以為兩個(gè)。圖1中地端水電極4的主體結(jié)構(gòu)是一個(gè)圓柱形絕緣空腔，該圓柱形絕緣空腔的直徑大于兩個(gè)高壓端水電極的直徑之和，具體是，該圓柱形絕緣空腔的上面外側(cè)壁與第一單管高壓端水電極5的上面外側(cè)壁齊平，該圓柱形絕緣空腔的下面外側(cè)壁與第二單管高壓端水電極6的下面外側(cè)壁齊平。在該圓柱形絕緣空腔的兩端面也設(shè)置有玻璃介質(zhì)板10。在該圓柱形絕緣空腔的側(cè)壁設(shè)有注水孔，通過(guò)注水孔向該圓柱形絕緣空腔內(nèi)注入蒸餾水，進(jìn)而形成了地端水電極4。當(dāng)?shù)囟怂姌O為兩個(gè)時(shí)，地端水電極也可以如高壓端水電極一樣，通過(guò)設(shè)置兩個(gè)并置且分離的單管來(lái)形成，此時(shí)應(yīng)保證地端水電極的兩個(gè)單管與高壓端水電極的兩個(gè)單管一一對(duì)應(yīng)。

在高壓端水電極和地端水電極4內(nèi)分別設(shè)置有銅電極。在高壓端水電極和地端水電極4之間緊密放置有放電間隙絕緣隔板9，即：地端水電極4右端面的玻璃介質(zhì)板、放電間隙絕緣隔板9以及高壓端水電極（包括并列設(shè)置的第一單管高壓端水電極5和第二單管高壓端水電極6）左端面的玻璃介質(zhì)板三者依序緊貼在一起。放電間隙絕緣隔板9可以為一整塊絕緣隔板，也可以是獨(dú)立、分離的兩塊絕緣隔板；若是兩塊絕緣隔板，則每一塊絕緣隔板對(duì)應(yīng)一個(gè)高壓端水電極。

在放電間隙絕緣隔板9上制有兩個(gè)形狀、大小均相同的通孔，兩個(gè)通孔分別對(duì)應(yīng)高壓端水電極的兩個(gè)單管，且這兩個(gè)通孔構(gòu)成放電間隙空間。通孔的形狀可以為圓形、三角形、正方形、長(zhǎng)方形、五邊形、六邊形、七邊形或八邊形等等規(guī)則形狀或不規(guī)則形狀。兩個(gè)通孔之間可以連通，也可以不連通。如圖2所示，圖2中（a）圖示出了兩個(gè)圓形通孔，且這兩個(gè)通孔之間不連通，圖2（b）中兩個(gè)圓形通孔之間通過(guò)細(xì)長(zhǎng)條形通孔相連通。對(duì)于圖2（b）所示情形，可以研究細(xì)長(zhǎng)條形通孔處的沿面放電情況。放電間隙邊界可以由玻璃、石英玻璃或塑料材料制作。

實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)將高壓等離子體放電單元1置于高壓真空放電罐內(nèi)；第一單管高壓端水電極5和第二單管高壓端水電極6內(nèi)的兩個(gè)銅電極分別連接高壓真空放電罐的兩個(gè)高壓接線柱，地端水電極4內(nèi)的銅電極連接高壓真空放電罐的接地線柱。將高壓真空放電罐密閉，并抽真空到合理氣壓值；之后向高壓真空放電罐內(nèi)充入適當(dāng)?shù)臍鍤?，以在高壓端水電極和地端水電極4之間的放電間隙內(nèi)形成空氣和氬氣的混合氣體，該混合氣體即是放電氣體。

結(jié)合圖3，高壓整流單元包括第一高壓二極管7、第二高壓二極管8、高壓輸入導(dǎo)電柱11、正半周高壓輸出導(dǎo)電柱13、負(fù)半周高壓輸出導(dǎo)電柱12和絕緣盒14。第一高壓二極管7和第二高壓二極管8分別進(jìn)行交流正半周和負(fù)半周整流，并用于等離子體高壓放電。第一高壓二極管7和第二高壓二極管8固定設(shè)置在絕緣盒14內(nèi)部，高壓輸入導(dǎo)電柱11、正半周高壓輸出導(dǎo)電柱13和負(fù)半周高壓輸出導(dǎo)電柱12均嵌置在絕緣盒14內(nèi)。在絕緣盒14內(nèi)部，第一高壓二極管7的正極連接負(fù)半周高壓輸出導(dǎo)電柱12，第一高壓二極管7的負(fù)極連接高壓輸入導(dǎo)電柱11；第二高壓二極管8的正極連接高壓輸入導(dǎo)電柱11，第二高壓二極管8的負(fù)極連接正半周高壓輸出導(dǎo)電柱13。在絕緣盒14外部，高壓輸入導(dǎo)電柱11連接高壓電源3的高壓端，高壓電源3的地端連接高壓真空放電罐的接地線柱；正半周高壓輸出導(dǎo)電柱13連接第二單管高壓端水電極6內(nèi)的銅電極，負(fù)半周高壓輸出導(dǎo)電柱12連接第一單管高壓端水電極5內(nèi)的銅電極。

交流半波等離子體放電實(shí)驗(yàn)步驟為：

（1）搭建如圖1所示的交流半波等離子體放電裝置，注意要向高壓端水電極和地端水電極內(nèi)分別加注蒸餾水，并選擇合適的放電間隙絕緣隔板。

（2）將高壓等離子體放電單元整體放入高壓真空放電罐內(nèi)（圖略），高壓端水電極內(nèi)的兩個(gè)銅電極分別連接高壓真空放電罐的兩個(gè)高壓接線柱，地端水電極內(nèi)的銅電極連接高壓真空放電罐的接地線柱；高壓電源的高壓輸出端接高壓整流單元的高壓輸入導(dǎo)電柱，正半周高壓輸出導(dǎo)電柱和負(fù)半周高壓輸出導(dǎo)電柱分別接高壓真空放電罐的兩個(gè)高壓接線柱，高壓電源的接地端接高壓真空放電罐的接地線柱。

（3）將高壓真空放電罐密閉，并抽真空到合理氣壓值；充入適當(dāng)?shù)臍鍤狻鍤夂涂諝獾幕旌蠚怏w作為放電氣體，一般控制放電氣體的氣壓為0.2~0.5atm，氬氣體積含量占混合氣體體積含量的10%~50%。

（4）打開(kāi)高壓電源開(kāi)關(guān)，并逐步增大高壓電源輸出，一般控制放電電壓頻率為50-60khz，放電電壓幅度在3-4kv，通過(guò)高壓真空放電罐上的觀察孔觀察介質(zhì)阻擋放電現(xiàn)象。

正弦高壓電施加在兩個(gè)高壓端水電極上，在滿足一定的放電條件時(shí)，放電間隙內(nèi)會(huì)產(chǎn)生放電，并且正、負(fù)半周時(shí)間內(nèi)形成兩個(gè)不同擊穿電壓的放電區(qū)；通過(guò)改變放電條件包括改變氣隙內(nèi)氣體的成分、壓力、外加電壓的頻率、幅度以及放電間隙邊界的形狀、縱橫比等，放電將在放電間隙的兩半空間產(chǎn)生周期數(shù)不同、晶格常數(shù)不等的兩種等離子體光子晶體結(jié)構(gòu)。

通過(guò)本發(fā)明可以研究正、負(fù)電離粒子在不同放電時(shí)刻不同放電區(qū)域的放電現(xiàn)象，并形成不同的等離子體光子晶體，為進(jìn)一步研究介質(zhì)表面壁電荷和等離子體光子晶體提供實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，在工業(yè)上有廣泛的應(yīng)用前景。

下面以具體實(shí)施例詳細(xì)介紹本發(fā)明在不同空間產(chǎn)生不同帶隙結(jié)構(gòu)等離子體光子晶體的過(guò)程。

實(shí)施例2

按圖1所示搭建交流半波等離子體放電裝置，向高壓端水電極和地端水電極內(nèi)分別加注蒸餾水，選擇1.5mm厚的放電間隙絕緣隔板，并在放電間隙絕緣隔板上開(kāi)設(shè)兩個(gè)大小相同的正八邊形通孔，且兩個(gè)正八邊形通孔之間通過(guò)細(xì)長(zhǎng)條通孔相連通，兩個(gè)正八邊形通孔分別對(duì)應(yīng)兩個(gè)高壓端水電極。將高壓等離子體放電單元整體放入高壓真空放電罐內(nèi)，高壓端水電極內(nèi)的兩個(gè)銅電極分別連接高壓真空放電罐的兩個(gè)高壓接線柱，地端水電極內(nèi)的銅電極連接高壓真空放電罐的接地線柱；高壓電源的高壓輸出端接高壓整流單元的高壓輸入導(dǎo)電柱，正半周高壓輸出導(dǎo)電柱和負(fù)半周高壓輸出導(dǎo)電柱分別接高壓真空放電罐的兩個(gè)高壓接線柱，高壓電源的接地端接高壓真空放電罐的接地線柱。

將高壓真空放電罐密閉，并抽真空，之后充入氬氣，使高壓真空放電罐內(nèi)放電氣體氣壓為0.4atm，放電氣體中氬氣體積含量占混合氣體體積的40%。逐步增大高壓電源輸出，高壓電源輸出的高壓電壓經(jīng)兩只高壓二極管被分為正、負(fù)半周兩部分分別輸出，高壓電源的正半周輸出經(jīng)第二高壓二極管并經(jīng)正半周高壓輸出導(dǎo)電柱后控制第二單管高壓端水電極對(duì)應(yīng)位置處產(chǎn)生介質(zhì)阻擋放電，高壓電源的負(fù)半周輸出經(jīng)第一高壓二極管并經(jīng)負(fù)半周高壓輸出導(dǎo)電柱后控制第一單管高壓端水電極對(duì)應(yīng)位置處產(chǎn)生介質(zhì)阻擋放電。本實(shí)施例中當(dāng)外加正弦電壓頻率為53khz，外加電壓為4kv時(shí)，通過(guò)高壓真空放電罐上的觀察孔觀察兩個(gè)正八邊形通孔內(nèi)產(chǎn)生的介質(zhì)阻擋放電現(xiàn)象，所得結(jié)果如圖4所示。圖4（a）是正半周高壓輸出導(dǎo)電柱所接高壓端水電極對(duì)應(yīng)放電間隙內(nèi)產(chǎn)生的等離子體光子斑圖（即高壓電源輸出正半周時(shí)所產(chǎn)生的等離子體光子斑圖，簡(jiǎn)稱正半周所對(duì)應(yīng)的斑圖），圖4（b）是負(fù)半周高壓輸出導(dǎo)電柱所接高壓端水電極對(duì)應(yīng)放電間隙內(nèi)產(chǎn)生的等離子體光子斑圖（即高壓電源輸出負(fù)半周時(shí)所產(chǎn)生的等離子體光子斑圖，簡(jiǎn)稱負(fù)半周對(duì)應(yīng)的斑圖）。雖然理論上正半周對(duì)應(yīng)的斑圖和負(fù)半周對(duì)應(yīng)的斑圖不同時(shí)出現(xiàn)，但由于放電頻率很高，因此從視覺(jué)上看兩者是同時(shí)出現(xiàn)的。圖4（a）中斑圖結(jié)構(gòu)，內(nèi)部為點(diǎn)組成的同心圓環(huán)，外部為與邊界趨同的正八邊形結(jié)構(gòu)；圖4（b）為蜂窩狀的斑圖結(jié)構(gòu)。因此，圖4（a）和圖4（b）中放電絲排列結(jié)構(gòu)不同，晶格常數(shù)不同，為不同的等離子體光子晶體。

實(shí)施例3

與實(shí)施例2相比，本實(shí)施例中放電間隙絕緣隔板上的兩個(gè)通孔為正方形形狀，放電氣體中氬氣體積含量占混合氣體體積的30%，放電氣體氣壓為0.3atm。逐步增大高壓電源輸出，在外加電壓的正、負(fù)半周分別在不同位置放電，產(chǎn)生等離子體通道，與未放電區(qū)域周期性的排列自組織形成不同空間不同折射率的晶體結(jié)構(gòu)。當(dāng)外加正弦電壓頻率為53khz，外加電壓為3kv時(shí)，通過(guò)高壓真空放電罐上的觀察孔觀察兩個(gè)正方形通孔內(nèi)產(chǎn)生的介質(zhì)阻擋放電現(xiàn)象，所得結(jié)果如圖5所示。圖5（a）是正半周高壓輸出導(dǎo)電柱所接高壓端水電極對(duì)應(yīng)放電間隙內(nèi)產(chǎn)生的等離子體光子斑圖，圖5（b）是負(fù)半周高壓輸出導(dǎo)電柱所接高壓端水電極對(duì)應(yīng)放電間隙內(nèi)產(chǎn)生的等離子體光子斑圖。圖5（b）是規(guī)則的四邊形斑圖結(jié)構(gòu)，圖5（a）顯然不是，因此兩者的結(jié)構(gòu)明顯不同，所以晶格常數(shù)不同，為不同的等離子體光子晶體。

實(shí)施例4

與實(shí)施例2相比，本實(shí)施例中放電間隙絕緣隔板厚度為1mm，其上的兩個(gè)通孔為長(zhǎng)方形形狀，放電氣體中氬氣體積含量占混合氣體體積的35%，放電氣體氣壓為0.3atm。當(dāng)外加正弦電壓頻率為51khz，外加電壓為3.5kv時(shí)，通過(guò)高壓真空放電罐上的觀察孔觀察兩個(gè)長(zhǎng)方形通孔內(nèi)產(chǎn)生的介質(zhì)阻擋放電現(xiàn)象，所得結(jié)果如圖6所示。圖6（a）是正半周高壓輸出導(dǎo)電柱所接高壓端水電極對(duì)應(yīng)放電間隙內(nèi)產(chǎn)生的等離子體光子斑圖，圖6（b）是負(fù)半周高壓輸出導(dǎo)電柱所接高壓端水電極對(duì)應(yīng)放電間隙內(nèi)產(chǎn)生的等離子體光子斑圖。圖6（a）為不規(guī)則的六邊形斑圖結(jié)構(gòu)，圖6（b）是蜂窩狀斑圖結(jié)構(gòu)，因此兩者的放電絲排列結(jié)構(gòu)不同，晶格常數(shù)不同，為不同的等離子體光子晶體。

本發(fā)明實(shí)施例1所述的交流半波等離子體放電裝置是一種新的介質(zhì)阻擋放電裝置，這為產(chǎn)生新形式的放電創(chuàng)造了條件。本發(fā)明將正、負(fù)半周放電區(qū)域分離，控制在外加高壓的正負(fù)半周分別在同一間隙中的不同空間放電，減少了不同電荷離子間的耦合作用；放電在不同區(qū)域可以形成兩種具有不同帶隙結(jié)構(gòu)的等離子體光子晶體，不僅在工業(yè)領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用前景，對(duì)于放電的理論研究即研究壁電荷對(duì)放電的影響也有重要的意義。