[發明專利]大面積大氣等離子體均勻放電電極

無效

• 申請號: 201310177068.2
• 申請日: 2013-05-14
• 公開（公告）號: CN103269556A
• 公開（公告）日: 2013-08-28
• 發明（設計）人: 王波;金會良;姚英學;李娜;車琳;辛強;金江;李鐸
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: H05H1/24
• 分類號: H05H1/24
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于光學加工領域。

背景技術

大氣等離子體化學加工技術是利用射頻電源在大氣環境下激發出具有高密度高反應活性的反應原子與工件表面原子發生化學反應的一種化學加工技術。激發出的活性反應原子可通過激發電源功率和反應氣體流量進行調節，化學反應的速率相比傳統機械拋光的加工去除率，效率提高幾倍甚至十幾倍，在大尺寸光學元件加工領域具有廣泛的應用價值。

目前大氣等離子體加工形式主要是通過小口徑等離子體射流的運動控制來實現，這種加工方式對于大尺寸精密光學零件來說，雖然效率有所提高，但依然無法滿足大尺寸光學零件對大氣等離子體加工效率的需求。為了進一步提高大氣等離子體的加工去除速率，可以增大在大氣壓條件下的等離子體放電面積，實現大面積大氣等離子體放電。中國專利號：200910085918.X，發明名稱：大面積平板常壓射頻冷等離子體系統，該發明主要用于表面改性、表面清洗和表面消毒，并且該系統中大面積放電電極在等離子體放電時存在趨膚效應，邊緣放電強度大，并隨電極尺寸的增加趨膚效應越明顯。大面積大氣等離子體放電根據介質阻擋放電原理，由射頻電源施加在電極上的交變電壓所構成的電場激發，放電產生的交變電流在趨近電極邊緣處有電流密度增大的趨膚效應，導致在放電過程電極邊緣處等離子體激發強度大，而在電極的中心等離子體激發不充分，大面積電極放電不均勻問題嚴重影響了大氣等離子體加工技術的精度和效率。

發明內容

本發明的目的是提供一種大面積大氣等離子體均勻放電電極，為了解決現有大面積大氣等離子體放電產生的交變電流在趨近電極邊緣處有電流密度增大的趨膚效應，導致大面積電極放電不均勻，而嚴重影響了大氣等離子體加工技術的精度和效率的問題。

所述的目的是通過以下方案實現的：所述的一種大面積大氣等離子體均勻放電電極，它的形狀為扁片形；其放電面上設置有多個凸起形微電極（陣列），所有凸起形微電極的形狀尺寸相同，所有凸起形微電極與相鄰凸起形微電極的相互之間的距離都相等，所有凸起形微電極的放電表面與其相對的被加工面的距離都相等；在放電面的外表面上用微弧氧化技術或等離子體噴涂技術覆蓋一層絕緣介質層。

本發明專利的技術優勢：

1、本發明專利可以實現大氣等離子體大面積均勻放電，避免了大氣環境下連續表面電極激發等離子體因趨膚效應和邊緣放電效應導致放電不均勻現象，從而有效提高大氣等離子體加工精度和效率；

2、大面積等離子體放電的產生是在開放的大氣條件下實現的，突破了大面積放電在真空下的限制，并且不受真空室尺寸的限制，大大降低了使用成本和擴展了大氣等離子體加工應用范圍。

附圖說明

圖1是本發明的整體結構示意圖；

圖2是圖1的俯視結構示意圖；

圖3是凸起形微電極2為貫通的長條形凸起時的結構示意圖；

圖4是凸起形微電極2為貫通的長條形凸起時的結構示意圖；

圖5是凸起形微電極2為貫通的長條形凸起時的結構示意圖；

圖6是具體實施方式六的結構示意圖。

具體實施方式

具體實施方式一：如圖1、圖2所示，它的形狀為扁片形；其放電面1上設置有多個凸起形微電極2（陣列），所有凸起形微電極2的形狀尺寸相同，所有凸起形微電極2與相鄰凸起形微電極2的相互之間的距離都相等，所有凸起形微電極2的放電表面與其相對的被加工面的距離都相等；在放電面1的外表面上用微弧氧化技術或等離子體噴涂技術覆蓋一層絕緣介質層。

具體實施方式二：如圖3、圖4、圖5所示，本實施方式與具體實施方式一的不同點在于所述凸起形微電極2為貫通的長條形凸起。其它組成和連接關系與具體實施方式一相同。

具體實施方式三：如圖3所示，本實施方式與具體實施方式二的不同點在于所述凸起形微電極2的截斷面的形狀為矩形；凸起形微電極2的寬度尺寸與其它們相鄰之間的間距尺寸的占空比為0.5?~3，凸起形微電極2的高度為0.2?mm?~3?mm。其它組成和連接關系與具體實施方式一相同。

具體實施方式四：如圖4所示，本實施方式與具體實施方式二的不同點在于所述凸起形微電極2的截斷面的形狀為三角形；凸起形微電極2的底部寬度尺寸與其它們相鄰之間的間距尺寸的占空比為0.5?~3，凸起形微電極2的高度為0.2?mm?~3?mm。其它組成和連接關系與具體實施方式一相同。