丝状放电是气体放电中的一种非自持放电,一般出现在高气压放电中,在高气压条件下,等离子体中各种类粒子碰撞频繁,放电过程演化剧烈,电子雪崩在一定条件下发展成流光,在几纳秒至几十纳秒内连通放电间隙,形成微放电通道,表现为丝状模式。
丝状放电有以下几个特点:①影响所产生的等离子体均匀性和实际应用中的处理效率,电子和带电离子集中在大量微放电通道中,放电能量不均匀,均匀放电往往通过低气压辉光放电产生。②微放电通道内电子速度大于离子速度,从而微放电通道内往往具有较高的离子密度及较高的气体温度,电流密度一般为每平方厘米几毫安至十几毫安。③斑图现象,可通过肉眼观察到等离子体中明亮的丝状微放电通道,在介质阻挡丝状放电中,还可观察到丝状微放电通道在电极上的斑点,在一定条件下,微放电通道会发生分裂、合并及形成自组织图像。④等离子体有效处理面积较小,微放电通道通常在放电空间随机出现,并快速熄灭,很难预测其具体位置,通常遍布整个放电空间。
丝状放电在工业领域中应用很多,如应用在大气压脉冲放电污水处理、大气压介质阻挡放电纺织物改性、大气压电晕放电脱硫脱硝等。丝状放电的微放电通道能量过大时,易引起材料表面处理不均匀及被处理材料表面烧蚀现象。随着脉冲放电技术的发展,纳秒脉冲放电大气压等离子体可有效减少丝状放电中微放电通道,产生较大面积均匀非平衡态等离子体,具有较高能量利用效率。