世纪新天大气压NH₃同轴DBD放电电压计算报告
单石英介质阻挡放电结构击穿阈值仿真与电源配置方案 | 苏州世纪新天
苏州世纪新天针对氨气（NH₃）同轴介质阻挡放电（DBD）石英反应器开展起辉电压理论计算。本文采用Paschen击穿公式与Townsend径向电场积分两种理论模型，对2 mm氨气气隙搭配1 mm单侧石英介质的同轴电极结构进行仿真估算，对比不同内电极直径对击穿外加电压的影响。 计算结果表明：在1 atm常温条件下，2 mm纯NH₃气隙平行板近似击穿电压5.36 kV；计入石英介质分压，以内电极直径6 mm为例，平行板模型估算外加电压5.86 kV，径向Townsend积分模型估算值5.67 kV。报告分析同轴电场畸变、驱动波形、氨气分解效应对于起辉阈值的影响，给出高压脉冲电源选型区间、起辉测试判定流程与氨气工况安全工程建议。 本模型仅用于方案初步设计，实际起辉阈值需要通过样机实验标定，可为NH₃等离子体裂解同轴DBD反应器与配套高压电源系统开发提供理论参考。
大气压NH₃同轴DBD放电电压计算报告
单石英介质阻挡放电结构击穿阈值仿真与电源配置方案 | 苏州世纪新天
技术计算说明 · 2026-10-15
同轴 DBD 放电电压计算｜NH3 / 石英玻璃
NH3 气隙: 平行板 Paschen 近似 石英介质分压后: 示例外加电压 同轴径向 Townsend 模型: 示例
5.36 kV 5.86 kV 5.67 kV
p = 1 atm，d = 2 mm 内电极直径 6 mm 内电极直径 6 mm
核心结论：在选定的氨气 Townsend 参数下，平行板近似的 2 mm NH3 气隙击穿电压为 5.36 kV。若内电极直径以 6 mm 为示例，计入 1 mm 石英的静电分压，外加电压约 5.86 kV（平行板模型）；进一步按同轴径向电场积分估算，约 5.67 kV。上述均为模型结果，并非设备实测起辉值。
01 已知结构与计算边界
项目 参数 说明
工作气体 NH3（暂按纯氨） 未考虑空气混入及分解后混合气
压力与温度 101.325 kPa，室温 1 atm 绝对压力；温度暂按常温
放电气隙 d 2.0 mm 金属内电极表面至石英内壁
石英壁厚 t 1.0 mm 单侧介质阻挡挡层
石英相对介电常数 3.8 用于静态分压的近似值 [2]
内电极直径 未提供 文中以 4 / 6 / 10 / 16 mm 作对比
（图1 同轴横截面示意图，保留原图不变）
图 1 同轴单介质阻挡放电结构示意（外电极紧贴石英管外壁）
示意图未按比例绘制
半径关系：b = a + 2 mm；c = b + 1 mm
模型预测值仅用于初步方案设计，实际起辉阈值应通过实验确认
