Dielektrische Barriereentladung

Die dielektrische Barriereentladung (DBE), bekannter auch unter dem englischen Namen Dielectric Barrier Discharge (DBD) oder stille elektrische Entladung, ist eine Wechselspannungs-Gasentladung bei Atmosphärendruck. Für diesen Entladungstyp ist es typisch, dass sich im Strompfad zwischen den metallischen Elektroden mindestens ein Entladungsraum und in Serie dazu geschaltet mindestens ein Dielektrikum befindet. Zur Erzeugung eines DBD-Plasmas wird eine Hochfrequenzspannung angelegt. Dadurch entsteht in dem Spalt zwischen Elektrode und Dielektrikum Plasma.

Bei Atmosphärendruck erfolgt die Zündung im Gasvolumen in einer Vielzahl von dünnen, nur kurzzeitig vorhandenen Entladungsfilamenten, die wir als Mikroentladungen bezeichnen. Hierbei übernimmt das Dielektrikum die Funktion, den Entladungsaufbau in einer Mikroentladung in einem frühen Entladungsstadium abzubrechen, indem die weitere Ladungszufuhr begrenzt wird. Infolge der auf dem Dielektrikum angesammelten Ladungen entsteht ein lokales Gegenfeld, wodurch die Feldstärke innerhalb einer Mikroentladung in wenigen Nanosekunden unter den für die Aufrechterhaltung der Ionisierung erforderlichen kritischen Wert fällt. Diese Begrenzung wird allerdings nur sehr lokal wirksam, so dass sich auf der Dielektrikumsoberfläche viele Mikroentladungen unabhängig voneinander ausbilden.

Bei der Erzeugung des Niedrigtemperatur-Plasmas in der Luft oder in einer anderen sauerstoffhaltigen Gasmischung mittels der DBD-Technologie entsteht Ozon. Die Eigenschaften von Ozon werden bei der DBD-Technologie unter anderem zur Aufbereitung von Trinkwasser und Nachbehandlung von Abwässern oder der Geruchsbeseitigung und Keimreduzierung genutzt.

Traditionell findet DBD-Plasma vor allem Verwendung bei der Oberflächendekontamination oder Oberflächendesinfektion.