[發明專利]一種大氣壓低溫等離子體發生裝置及其應用

無效

• 申請號: 201310064110.X
• 申請日: 2013-02-26
• 公開（公告）號: CN103179771A
• 公開（公告）日: 2013-06-26
• 發明（設計）人: 劉東平;宋穎;牛金海
• 申請（專利權）人: 大連民族學院
• 主分類號: H05H1/26
• 分類號: H05H1/26;A01K67/04
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 賈漢生;李馨

1.一種大氣壓條件下產生低溫等離子體的裝置，其特征在于：由4部分組成，分別為電源（1）、反應裝置（2）、樣品臺（3）和檢測裝置（4）；其中，

所述的反應裝置（2）由兩個通氣孔（21）、內電極（223）、金屬電極（22）、盲孔光纖（23）、絕緣墊片（24）、反應器口（25）組成;

反應裝置（2）為長方體結構，中空，采用絕緣材料制得；

兩個通氣孔（21）設置在反應裝置（2）的側壁，且與側壁軸向垂直，通氣孔（21）所在的平面遠離反應器口（25），且通氣孔（21）腔體與反應裝置（2）的腔體相連通；

反應裝置（2）的一端設置有呈漏斗形的反應器口（25），在反應器口（25）的端部設置有狹縫；在反應裝置（2）另一端的腔體內，由絕緣墊片（24）將內電極（223）固定于其軸中心位置；

所述的內電極結構（223）為：由盲孔光纖（23）包裹金屬電極（22）而組成的單元，若干單元平行緊密排列構成內電極（223）；盲孔光纖（23）靠近反應器口（25）的一端是封閉的，盲孔光纖（23）遠離反應器口（25）的一端是裸露金屬電極（22）的，使金屬電極（22）通過導線與電源（1）連接。

2.根據權利要求1所述的大氣壓條件下產生低溫等離子體的裝置，其特征在于：所述反應裝置（2）的材料為石英、玻璃、陶瓷、聚四氟或電木。

3.根據權利要求1所述的大氣壓條件下產生低溫等離子體的裝置，其特征在于：所述金屬電極（22）的材質為銅，鎢或鐵。

4.根據權利要求1所述的大氣壓條件下產生低溫等離子體的裝置，其特征在于：所述反應器口（25）的狹縫與內電極（223）相對應，且內電極（223）末端距離反應器口（25）的狹縫約1mm。

5.根據權利要求1所述的大氣壓條件下產生低溫等離子體的裝置，其特征在于：所述的電源（1）采用交流電源或脈沖電源，由導線和反應裝置（2）及檢測裝置（4）相連接；其中交流電源參數為電壓峰-峰值調節范圍為0-30kV，頻率調節范圍為1-30kHz；脈沖電源參數為電壓峰-峰值調節范圍為0-20kV，頻率調節范圍為1-10000Hz。

6.根據權利要求1所述的大氣壓條件下產生低溫等離子體的裝置，其特征在于：所述交流電源由信號放大器（11）和數字信號發生器（12）組成；所述的數字信號發生器（12）可產生方波信號，正弦信號，三角波信號。

7.根據權利要求1所述的大氣壓條件下產生低溫等離子體的裝置，其特征在于：所述的樣品臺（3）由連接大地的良導體金屬板（31）和覆蓋于其表面的絕緣介質層（32）組成；

所述的良導體金屬板（31）的材質為鐵或銅，所述的絕緣介質層（32）為石英、玻璃或陶瓷。

8.根據權利要求1所述的大氣壓條件下產生低溫等離子體的裝置，其特征在于：所述的樣品臺（3）由銅板作為金屬板（31），絕緣介質層（32）的材質為石英；

所述的檢測裝置（4）由高壓探頭（41）連接數字示波器（42）；以及光纖（43）、光纖光譜儀（44）連接電腦（45）組成。

9.如權利要求1所述裝置的使用方法，其特征在于：操作步驟包括：

①使反應裝置（2）的反應器口（25）對準目標區域；樣品臺（3）垂直放置在反應裝置（2）的正下方，距離反應器口（25）位置0.3~2.0cm；

②從所述兩個通氣孔（21），向反應裝置（2）的腔體內通入反應氣體，所述的反應氣體為空氣，氮氣，氦氣，氬氣，氧氣中的一種或多種；氣體流量可調范圍為0~200sccm或0~10SLM；

③調節外接電源（1）：當使用交流電源時，電壓峰峰值調節范圍為0-30kV，頻率調節范圍為1-30kHz；當使用脈沖電源時，電壓峰-峰值調節范圍為0-20kV，頻率調節范圍為1-10000Hz；

使所述反應裝置（2）的反應器口（25）釋放出的大氣壓低溫等離子體，完全覆蓋目標區域；處理時間為5分鐘以上。

10.根據權利要求9所述的大氣壓條件下產生低溫等離子體的裝置，其特征在于：所述的交流供電電壓4kV，頻率9kHz，工作氣體為氦氣添加1%氧氣，氣體流量為2.8SLM；反應裝置（2）到樣品臺（3）的距離為0.5mm，處理時間為5分鐘。