感应放电

放电方法是一种利用气体在外界电场影响下产生等离子体而制备某些化合物的方法。放电管有三种：①电极放电管。②臭氧发生器。③感应放电器。在绕成螺旋形的铜制盘管中间插入一支玻璃管，将铜管作为一个振荡回路与射频发生器相连接。

在一支U型管两端的玻璃管壁上分别熔接金属电极(常为铝电极)，再将电极与电压几千伏、频率60赫左右的高压交流电源相连接。在几个托的低气压下使气态反应物通过U型管，产生稳定的辉光，故称辉光放电。例如，硫蒸气和二氧化硫气体混合物通过铝电极放电管，可制得一氧化硫。在两个同心玻璃管内管的内侧和外管的外侧分别放置冷的电解质溶液(常用硫酸铜溶液)，各插入电极一支，连接具有较高电压和较高频率的电源。气态反应物从两个薄的玻璃管壁间通过，电极和等离子体间不直接接触。这种通过管壁间的放电称为无声放电。例如，在常压下将氧气通过臭氧发生器，可制得具有一定浓度的臭氧。当低压气体通过玻璃管时，受迅速变化磁场的影响而进行辉光放电。例如，气态四氯化锗通过感应放电管时可制得二聚三氯化锗。此外还可利用微波的影响进行辉光放电。本法可以制备那些热力学上不稳定而动力学上却很稳定的物质，如臭氧等。 2100433B

如果环境温度较低，等离子体能够通过辐射和热传导等方式向壁面传递能量，因此，要在实验室内保持等离子体状态，发生器供给的能量必须大于等离子体损失的能量。不少人工产生等离子体的方法（如爆炸法、激波法等）产生的等离子体状态只能持续很短时间（10～10秒左右），而有工业应用价值的等离子体状态则要维持较长时间（几分钟至几十小时）。能产生后一种等离子体的方法主要有：直流弧光放电法、交流工频放电法、高频感应放电法、低气压放电法（例如辉光放电法）和燃烧法。前四种放电都用电学手段获得，而燃烧则利用化学手段获得。

等离子体发生器的放电原理：利用外加电场或高频感应电场使气体导电，称为气体放电。气体放电是产生等离子体的重要手段之一。被外加电场加速的部分电离气体中的电子与中性分子碰撞，把从电场得到的能量传给气体。电子与中性分子的弹性碰撞导致分子动能增加，表现为温度升高；而非弹性碰撞则导致激发（分子或原子中的电子由低能级跃迁到高能级）、离解（分子分解为原子）或电离（分子或原子的外层电子由束缚态变为自由电子）。高温气体通过传导、对流和辐射把能量传给周围环境，在定常条件下，给定容积中的输入能量和损失能量相等。电子和重粒子（离子、分子和原子）间能量传递的速率与碰撞频率(单位时间内碰撞的次数)成正比。在稠密气体中，碰撞频繁，两类粒子的平均动能(即温度)很容易达到平衡，因此电子温度和气体温度大致相等,这是气压在一个大气压以上时的通常情况,一般称为热等离子体或平衡等离子体。在低气压条件下，碰撞很少，电子从电场得到的能量不容易传给重粒子，此时电子温度高于气体温度，通常称为冷等离子体或非平衡等离子体。两类等离子体各有特点和用途（见等离子体的工业应用）。气体放电分为直流放电和交流放电。

大多数的车辆是使用感应放电式点火系统（晶体管点火系统），这是以电瓶（或发电机）做电源，利用晶体管电路把电压放大，在需要点火时的瞬间切断点火线圈的一次电流导致点火线圈的磁场崩溃，让二次线圈产生高压电的方法。在CDI系统中，充电电路对电容充电，当点火触发讯号传到CDI时则停止充电并使电容放电，让储存在电容的高压电流向点火线圈产生足以触发火星塞点火的高压电。

根据CDI所接的电源不同，大致上可分为AC-CDI和DC-CDI两类。

• AC-CDI（在中国大陆又称电容放电式磁电机点火系统）-使用发电线圈（发电机或磁电机）当作CDI输入电源，这是比较传统也是市面上常见的CDI种类；一个CDI模组里包含了充电电路（整流器）、触发电路（通常是硅控整流器）和一个主电容。首先，发电线圈输出激磁信号（交流电），然后让电流经过充电电路（整流器）将交流电转为半波直流电对主电容充电；当触发电路接收到点火正时讯号后（由发电线圈发出脉冲波到触发电路），触发电路会停止充电电路的运作让电容放电（SCR连接接地线路），并迅速的让电流流向低感应系数的点火线圈，这会让一次线圈300~400伏特的电压（由刚刚放电的电容提供）经过变压让二次线圈产生高达4万伏特高压电对火星塞触发点火；当点火正时讯号停止后，充电电路将会重新连接（触发电路停止运作，也就是SCR断路），并再度对主电容充电。

AC-CDI点火系统结构简单、价格便宜、使用方便。但由于是发电机直接供电，电容器的电压受发电机转速影响较大，电容器在低速及高速状态下充电能量不足，导致点火能量偏弱，容易造成冷车发动困难，高速性能下降等。为了解决电容在低速及高速时充电能量不足的问题，许多中高级摩托车采用直接供电的直流 CDI（DC-CDI）。

• DC-CDI（在中国大陆又称电容放电式蓄电池点火系统）-使用（蓄）电瓶当作CDI输入电源；如此一来，发电线圈（发电机、发动机）便会减少一组高压绕线（降低加工成本，但点火讯号仍由发电机提供），且可降低磁阻造成的引擎负载达到更精准的点火正时（点火时间）；另一方面也改善点火不会因引擎转速变化造成不稳之情形。而所要增加的便是CDI模组内部线路的复杂度，模组内最主要多了一个小型变压器，它会将蓄电池12伏特的电压升压为300伏特左右的高压电向主电容器充电，这也让CDI模组的成本和体积比AC-CDI还要多。