本文選自國家級期刊《農業環境與發展》 ， 《農業環境與發展》雜志創刊于1984年，農業部主管、農業部環境保護科研監測所與中國農業生態環境保護協會聯合主辦的國家級綜合指導類科技期刊，為中國農業核心期刊。傳播農業可持續發展新思想、新觀點、新方略，倡導農業生產、農民生活、農村生態協調發展理念，多視角、多層次、多學科地反映食品安全與健康、資源開發與利用、環境污染與防治、農業清潔生產與農村循環經濟等熱點問題，直接面向農業、環保、食品、能源、衛生等領域的科研、教學、生產、管理、技術推廣人員與大眾讀者。同時，《農業環境與發展》雜志將在重要版面上宣傳各地農業環境保護成就。歡迎大家踴躍投稿，歡迎刊登廣告。曾用刊名：國外農業環境保護。

　　摘要：隨著國際經濟發展方向的轉變，在經濟發展中，環境保護越來越受到世界各國的重視，都在尋求同時實現發展經濟與環境保護的有效方式。同時，隨著科學技術的發展，科技成果在環境工程領域的應用越來越廣泛，脈沖功率技術就是其中的一個例子。那么，脈沖功率技術的內容和發展方向是什么、脈沖功率技術與環境工程又是怎樣結合的呢，這就是本文要論述的主要內容。

　　關鍵詞：環境工程領域,脈沖功率技術,應用

　　脈沖功率技術在我國高新技術發展中有著重要的應用，同時其應用范圍也在不斷地擴展，在民用部門、手工業、環境保護等領域都有著廣泛的應用，并隨著科學技術的發展對其的應用技術也在不斷成熟。隨著生活水平和經濟水平的上升，環境問題逐漸成為了眾多人關注的焦點，對環境工程領域中的技術應用也提出了更高的要求。

　　一、脈沖功率技術簡述

　　1.脈沖功率技術在我國的發展

　　在國際上對脈沖功率技術的研究是開始于二十世紀三十年代的，到六十年代，該技術就成為了一個獨立的發展學科，之后美國、日本、俄羅斯等國家都對該技術開始了深入研究。在我國，對脈沖功率的研究是開始于二十世紀七十年代末的，我國對它的研究是開始于“高功率電子束發器的研究”，“1979年北京高能物理所建成了當時我國最大的強流脈沖電子束加速器閃光—I，應用于γ射線模擬源”，隨之而來的是對脈沖功率技術研究的高潮，層出不窮的強流脈沖電子加速器逐漸建成，進而為我國當時高新技術的研究，如準分子激光、集體離子加速、閃光射線照相、電磁軌道炮以及高功率微波等提供了很好的研究條件。

　　2.脈沖功率技術發展

　　（1）脈沖功率裝置

　　（2）高功率脈沖發展方向

　　當前，高功率脈沖的主要發展方向有以下幾方面，第一，元件儲能密度還需要提高。隨著電容制造技術的提高以及分子工程技術的廣泛應用，為儲能元件儲能密度的提高提供了發展條件，同時脈沖電容器儲能空間也能夠得到一定提升，這就有利于緩解大體積、大重量給脈沖功率系統帶來的不良影響。根據不同器件電氣強度極限值不同，其要求的儲能密度也是不同的。但是，無論密度要求如何，電容的儲能密度要遠遠低于電感儲能密度，所以，不僅在我國，在國際上對這種電感儲能高功率脈沖電源的研究也非常重視。第二、發展重復高功率脈沖。原來我國應用多是單次的脈沖功率技術，這種技術主要是為我國國防科學研究提供服務，應用范圍與社會發展的要求產生了不可避免的矛盾，所以，為了適應民用、工業以及新興領域對脈沖功率的要求，必須要發展重復頻率高且具有平均功率的脈沖功率技術。第三、高頻、大功率開關技術的研究。開關元件的相關參數對脈沖功率系統的整體都存在著一定的影響，這也決定了開關元件技術是脈沖功率技術中重點技術之一。隨著社會科技的發展以及應用要求的提高，同時，大功率全控型的產品器件被大量生產并且產品化，為開關技術的發展研究提供了可靠的器件基礎，為此“高重復率脈沖電源轉換開關和開關的串聯均壓技術被大量使用在脈沖電源中，并取得了較為理想的結果”。第四，脈沖電源多元化發展。脈沖功率應用范圍的擴展給脈沖電源的技術標準提出了更高的要求，所以在未來的研究中要加大對脈沖電源多元化的發展，比如低成本化、小型化、多樣化等。第五，脈沖功率電源超高功率輸出技術。近些年“高電壓大功率多電平逆變技術”的發展為超高功率的輸出技術的發展有著重要的意義。

　　二、環境工程領域脈沖功率技術的應用

　　1.脈沖功率技術在除塵中的應用

　　傳統的除塵系統中在集塵極和放電極之間是使用直流的高壓電源，這就導致了在除塵中出現了一些問題，比如，除塵的效率受到粉塵比電阻限制比較嚴重。在高比電阻之下，粉塵的導電率是非常小的，所以粉塵就容易在集塵極端積聚，一旦粉塵集中太多就會很多電荷無法通過集塵極釋放，進而也就導致了集塵層電勢升高而產生電暈，相反極離子就會被動的進入電暈場，最終會導致粉塵吸收率嚴重下降。而在比電阻比較小的情況下，電阻率就會比較高，負電荷和其轉帶的正電荷就會被大量釋放入集塵極，同時因為電場力的存在，就導致了氣流的進入，之后這一過程會重復進行，所以說，在這種情況下，除塵效果也不是很理想。

　　那么，若脈沖功率技術應用于除塵系統當中，就會解決以上的麻煩。高壓脈沖所制造的電暈流能夠貫穿兩級之間，這樣就會使得在高比電阻情況下，積塵層被擊穿，能夠通過電荷的釋放來抑制反電暈的發生，進而提高除塵效率。除此之外，脈沖電暈能夠在放點空間之內產生很多高能電子，它是一種氣體成分，能夠產生活性粒子，此時，除塵器除了吸塵之外還能消除粉塵攜帶的SO2以及有機物分子等，起到了凈化空氣，環境保護的作用。在相等的電壓之下，應用脈沖功率技術中的高壓脈沖電源，能夠比直流電源的使用跟家節省能量，凈化空氣、節能環保，是該技術應用的環境保護效果，這也是該技術被大量應用于環境工程領域的重要原因。

　　2.脈沖功率技術在廢水處理中的應用

　　由高壓脈沖電源輸出的電壓波形有著前沿比較陡，脈沖比較窄的特點，如果將其施加在液相內部的非平衡電極中間，很容易引起處理對象的分子發生結構性的改變，其中，質量輕的電子在獲得一定的能量之后就會變成高能的自由電子，在這種高能的自由電子運動時，會與其他分子發生碰撞，也就會導致水相化學過程的發生，會產生水等活性的物質，從而能夠降解污水中的各種有機物。在發生這些電化學反應過程中，因為分子被電離了，電子的躍遷會產生很多的物理效應，比如說超聲波的產生、沖擊波的產生等，而這些物理效應也會有力的降解有機物。

　　首先，電子輻射作用的產生。在廢水中會有很多的分子和原子，而脈沖電源放電會導致很多等離子體產生，而這些等離子體中又含有高能電子，這些電子會與廢水中的分子發生碰撞，會產生很多活性粒子，比如過氧自由基、雙氧水、水合電子、水合氫離子等。其次，會產生臭氧氧化反應。再次，紫外光線的分解作用。在脈動電源放電過程中能夠產生一些紫外光線，這些紫外光線對有害物質有分解作用。最后，能夠產生超聲波作用。液相的超聲波能夠產生很多的空化氣泡，這些氣泡能夠裂解形成高壓和局部的高溫狀態，這樣就會產生氫自由基，同時，超聲波還能夠分解水中所含有的溶解氧。

　　污水處理中尤其是有機污水處理中的脈沖電源的能量利用率相對來說比較高，控制起來也比較方便，還不會產生二次污染，比較清潔，在環保工程領域中的應用具有較強的優勢，發展空間也比較廣闊。

　　三、結束語：

　　其實，脈動功率技術是電力技術中的一部分，擁有比較強的高效節能作用。也正是因為其有著快放慢充的獨特特性，使其成為了非平衡態等離子產生的有效手段之一，這也恰恰適應了近些年社會發展的新要求，為環境保護工程做出了很多的貢獻，在除塵方面、廢水處理方面都有著重要的作用，推動了破壞環境的重要因素——廢水的處理高效化實現。本文只是簡單的從幾個方面進行了論述，還望能夠為實踐活動提供幫助。

　　參考文獻：

　　[1]鄭建毅,何聞.脈沖功率技術的研究現狀和發展趨勢綜述[J].機電工程.2008(04)

　　[2]嚴萍.脈沖功率技術學科發展方向專題研討會在西安召開[J].高電壓技術.2011(06)

　　[3]王瑩.脈沖功率技術綜述[J].電氣技術.2009(04)

　　[4]王瑩.脈沖功率技術綜述(續)[J].電氣技術.2009(05)

　　[5]李志強,鐘輝煌,樊玉偉,舒挺,楊建華,許流榮,趙延宋.新型電感儲能脈沖功率驅動源[J].強激光與粒子束.2010(04)