[發(fā)明專利]一種產(chǎn)生大氣壓均勻等離子體刷的裝置和方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610283073.5
• 申請(qǐng)日: 2016-05-03
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105792495B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-11-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李雪辰;楚婧娣;張琦;張盼盼;賈鵬英
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 河北大學(xué)
• 主分類號(hào): H05H1/24
• 分類號(hào): H05H1/24
• 代理公司: 石家莊國(guó)域?qū)＠虡?biāo)事務(wù)所有限公司 13112
• 代理人: 蘇艷肅

本發(fā)明公開(kāi)了一種產(chǎn)生大氣壓均勻等離子體刷的裝置，包括有放電部分和供氣部分：放電部分由介質(zhì)板構(gòu)件、放電電極對(duì)、增強(qiáng)電極對(duì)和交流電源構(gòu)成；供氣部分連接于介質(zhì)板構(gòu)件后端端口處。另外，本發(fā)明還公開(kāi)了產(chǎn)生大氣壓均勻等離子體刷的方法，包括步驟：（1）啟動(dòng)供氣部分，為介質(zhì)板構(gòu)件提供工作氣體；（2）啟動(dòng)交流電源，使增強(qiáng)電極對(duì)之間產(chǎn)生介質(zhì)阻擋放電，然后使放電電極對(duì)之間產(chǎn)生介質(zhì)阻擋放電，然后微調(diào)交流電源的電壓和輸出頻率，產(chǎn)生穩(wěn)定的大氣壓均勻等離子體刷。本發(fā)明提供的裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉，使用該裝置產(chǎn)生單位體積等離子體刷尺寸大，空間分布均勻，溫度低，無(wú)需水冷，且產(chǎn)生單位體積等離子體羽功耗小，在工業(yè)應(yīng)用上更有優(yōu)勢(shì)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及低溫等離子體技術(shù)，具體的說(shuō)是一種產(chǎn)生大氣壓均勻等離子體刷的裝置和方法。

背景技術(shù)

大氣壓等離子體在各個(gè)領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景，例如工業(yè)上的材料制備、表面處理、材料蝕刻，環(huán)境保護(hù)中的污水處理和醫(yī)療方面的傷口殺菌消毒等。空氣環(huán)境中的大氣壓等離子體一般可以通過(guò)電暈放電、電弧放電和介質(zhì)阻擋放電等方法來(lái)產(chǎn)生。通過(guò)電暈放電產(chǎn)生的等離子體體積較小僅出現(xiàn)在尖端電極附近，因而會(huì)限制了它在工業(yè)方面上需要較大規(guī)模處理的應(yīng)用。電弧放電產(chǎn)生的等離子體的氣體溫度一般都比較高，容易損傷待處理的熱敏感材料，且通常需要水冷裝置配套使用。而輝光介質(zhì)阻擋放電所產(chǎn)生的大氣壓等離子體具有較好的均勻性、較低的氣體溫度、較高的電子溫度和適中的電子密度等特點(diǎn)，因而成為獲得大氣壓等離子體的常用手段。

雖然大氣壓等離子體應(yīng)用到更廣泛的范圍內(nèi)，如何在開(kāi)放的環(huán)境中獲得大氣壓均勻等離子體就顯得尤為重要。現(xiàn)在國(guó)內(nèi)外，通常利用等離子體噴槍或者滑動(dòng)弧放電獲得空氣環(huán)境中的均勻等離子體。如公開(kāi)號(hào)為CN103079329A的發(fā)明專利所報(bào)道的等離子體噴槍，但是該噴槍所產(chǎn)生的等離子體羽呈圓柱狀，其直徑較小（約幾個(gè)毫米，最大到一個(gè)厘米左右），不利于工業(yè)中大面積材料處理。滑動(dòng)弧放電可以增大處理面積，然而滑動(dòng)弧放電（如公開(kāi)號(hào)為CN101778526A的發(fā)明專利）氣體溫度通常為幾千開(kāi)爾文，在使用過(guò)程中，容易損傷待處理的熱敏材料，有時(shí)甚至需要配套水冷裝置使用，且在放電過(guò)程中其產(chǎn)生單位體積的等離子體羽功率消耗大。

以上兩種方式所產(chǎn)生的等離子體羽因其自身所具備的一些特性導(dǎo)致其在應(yīng)用上受到一些限制，因此，研究者將注意力轉(zhuǎn)移到輝光介質(zhì)阻擋放電的研究上面，希望能從這一角度入手，獲得更加均勻的大氣壓等離子體刷的產(chǎn)生方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的之一是提供一種能夠產(chǎn)生大氣壓均勻等離子體刷的裝置，以解決現(xiàn)有方法所產(chǎn)生的離子體刷均勻性不好的問(wèn)題。

本發(fā)明的目的之二是提供一種產(chǎn)生大氣壓均勻等離子體刷的方法，以解決現(xiàn)有方法所產(chǎn)生的大氣壓等離子體刷均勻性不好的問(wèn)題。

本發(fā)明的目的之一是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種產(chǎn)生大氣壓均勻等離子體刷的裝置，包括有放電部分和供氣部分：

所述放電部分由介質(zhì)板構(gòu)件、放電電極對(duì)、增強(qiáng)電極對(duì)和交流電源構(gòu)成；

所述介質(zhì)板構(gòu)件由兩塊平行設(shè)置的介質(zhì)板構(gòu)成，且兩塊所述介質(zhì)板的左右邊緣之間密封；

所述放電電極對(duì)由相對(duì)設(shè)置于兩塊介質(zhì)板之間且靠近介質(zhì)板前端左右兩側(cè)的第一針電極和第二針電極構(gòu)成，所述第一針電極由放電針芯及包裹于放電針芯外部的介質(zhì)管構(gòu)成，所述第二針電極與所述第一針電極結(jié)構(gòu)相同；

所述增強(qiáng)電極對(duì)由左右橫向設(shè)置于所述介質(zhì)板構(gòu)件中部上下表面的第一裸露電極和第二裸露電極構(gòu)成；

其中，所述第一針電極和所述第一裸露電極均與所述交流電源的高壓輸出端連接，所述第二針電極和所述第二裸露電極均與所述交流電源的接地端連接；

所述供氣部分連接于所述介質(zhì)板構(gòu)件后端端口處。