在先進工業與生物醫療領域,「大氣壓力低溫電漿(CAP)」正扮演著關鍵角色。其中,最常見的激發方式莫過於介質屏蔽放電(Dielectric Barrier Discharge, DBD)。
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什麼是介質屏蔽放電(Dielectric Barrier Discharge, DBD)?
DBD (Dielectric Barrier Discharge, DBD)是一種直接放電技術,其核心設計是在兩個電極之間加入介電材料(如玻璃、石英或陶瓷)。
- 運作原理:當施加高頻高電壓時,介電材料會扮演「限流器」的角色,將電荷均勻分布在表面。
- 技術優勢:這種設計能有效防止電荷過度集中,避免產生具破壞性的高溫火花(Spark)或電弧(Arc),從而產生穩定、低溫的電漿。
延伸形式:DBD-like放電
與標準DBD相似,DBD-like通常指單介質屏蔽放電。顧名思義,它僅在其中一個電極包覆介電材料。這類設計常見於特定的噴頭裝置,能提供略高的化學活性物輸出,同時保有不產生高溫電弧的特性。
低溫電漿噴發型態
DBD不等於所有低溫電漿,許多人會將「使用環境空氣激發的低溫電漿」直接與「DBD」劃上等號,這其實是不準確的。DBD僅是指放電的物理結構,而低溫電漿根據噴發型態,可進一步細分為以下兩大主流形式:
- 精準導向的大氣壓力電漿噴流(Atmospheric Pressure Plasma Jet, APPJ)
APPJ(Atmospheric Pressure Plasma Jet)描述的是一種噴射狀的電漿型態,其電漿束由噴嘴射出,外觀酷似細長的「蠟燭火焰」。在運作原理上,APPJ通常需要特定的氣體如氬氣(Ar)、氦氣(He)或氮氣進行激發,因此在設備配置上必須搭配氣體鋼瓶。雖然系統相對複雜,但其優勢在於電漿束極度集中且能量密度高,展現出優異的指向性。這使得APPJ非常適合應用於精密的點狀處理,或針對具有複雜曲折死角的狹小空間進行深度修復。
- 均勻覆蓋的平板式DBD(Surface/Volume DBD)
相較於噴流形式,平板式DBD(Planar Dielectric Barrier Discharge)則是讓電漿在一個穩定的平面空間內產生,而非形成單一電漿束。其最大的運作特性在於具備極高的環境適應力,能直接以環境中的空氣作為介質進行激發,這意味著在特定設計下不一定需要外接沉重的鋼瓶設備。在應用優勢上,平板式DBD展現了卓越的面狀處理能力,能讓電漿極為均勻地分布在目標物表面,對於需要一次性處理大面積傷口或材料表面的改質需求,平板式DBD是不錯的選擇。

喬彥科技獨家技術:SE-DBD(單電極介質屏蔽放電)+ SE-coating (喬彥電漿鍍層)
喬彥研發團隊突破了傳統電漿設備的體積限制,開發出核心專利技術——SE-DBD(單電極介質屏蔽放電)。
- 電極微小化:採用先進的單電極平板與曲面式DBD形式,徹底解決了傳統電漿設備大體積的痛點。
- 脫離鋼瓶束縛:SE-DBD技術能直接電離空氣產生活性粒子,不需外接任何載氣鋼瓶,大幅提升了使用的機動性與便利性。
- 極致微型化:透過喬彥獨家特殊技術,我們成功將大面積的平板DBD 模組微縮,轉化為小巧輕盈、可隨身手持的精密儀器。
- 獨家SE-coating:喬彥專利塗層技術,本技術支援的電漿,符合在具備生物相容性、國際純淨材質的前提下,提供具生物安全性、溫和體感、精準調控大面積電漿的功能。
最重要的是,這些技術的整合讓電漿從實驗室與大型廠房,真正走入居家生活等多元場景,讓所有民眾都能簡單、方便的操作。
低溫電漿放電型態比較表格
| 類型 | 電漿噴流 (APPJ) | 平板式DBD | 喬彥SE-DBD |
| 放電型態 | 點狀噴射、如蠟燭火焰 | 大範圍面狀覆蓋 | 小範圍面狀均勻覆蓋 |
| 範圍 | 小範圍 | 大範圍 | 局部至中範圍 |
| 攜帶性 | 低 (需外接氣體鋼瓶) | 中 (免氣體鋼瓶、體積較大、通常為桌上/落地型) | 極高 (小巧手持、免氣體鋼瓶) |
| 適用場景 | 具曲折死角的深層傷口、口腔醫療 | 植皮手術、大面積慢性傷口、皮膚滅菌 | 皮膚表面調理、日常美容保養 |
| 代表產品 | 德國 kINPen® 英國Adtec | 德國 PlasmaDerm® | 喬彥系列產品 |
| 使用門檻 | 醫療器材 (需醫護專業操作) | 醫療器材 (需醫護專業操作) | 家用級或醫療器材 (個人居家使用) |
參考文獻:
[1] Khanikar, R. R., & Bailung, H. (2021). Cold atmospheric pressure plasma technology for biomedical application. In Plasma science and technology. IntechOpen.
[2] Muhammad, A. I., Xiang, Q., Liao, X., Liu, D., & Ding, T. (2018). Understanding the impact of nonthermal plasma on food constituents and microstructure—A review. Food and bioprocess technology, 11(3), 463-486.





