[發明專利]基于微等離子體噴槍產生大尺度大氣壓輝光放電的裝置及方法

在審

• 申請號: 201710388845.6
• 申請日: 2017-05-27
• 公開（公告）號: CN106998617A
• 公開（公告）日: 2017-08-01
• 發明（設計）人: 李雪辰;李亞茹;賈鵬英;張盼盼
• 申請（專利權）人: 河北大學
• 主分類號: H05H1/26
• 分類號: H05H1/26
• 代理公司: 石家莊國域專利商標事務所有限公司13112
• 代理人: 蘇艷肅

1.一種基于微等離子體噴槍產生大尺度大氣壓輝光放電的裝置，包括放電機構、供氣機構和供電機構；其特征是，

所述放電機構包括介質管、針電極、環電極以及平板電極，所述針電極位于所述介質管內，所述介質管的一端敞口，所述環電極位于所述介質管的敞口端處并與地線相接，所述平板電極與所述介質管的敞口端相對設置，在所述介質管上遠離敞口端的位置設有進氣口，所述進氣口與所述供氣機構相連；所述放電機構設置于開放空間內，所述針電極靠近環電極的一端為放電端，在所述針電極的放電端與平板電極之間形成放電區域；

所述供氣機構包括供氣管路和提供工作氣體的氣瓶，所述供氣管路的一端與所述介質管的進氣口相連通，所述供氣管路的另一端連接所述氣瓶，在所述供氣管路上設置有氣閥、氣壓表和流量計；

所述供電機構包括第一高壓直流電源和第二高壓直流電源，所述第一高壓直流電源電連接所述針電極，所述第二高壓直流電源電連接所述平板電極；在所述第一高壓直流電源與針電極之間連接有第一鎮流電阻，在所述第二高壓直流電源與平板電極之間連接有第二鎮流電阻。

2.根據權利要求1所述的基于微等離子體噴槍產生大尺度大氣壓輝光放電的裝置，其特征是，所述平板電極設置于一個絕緣桌面上，所述絕緣桌面上設置有水平放置的導軌，在所述導軌上接有可定位的滑動支架，所述平板電極固定在所述滑動支架上，并可隨滑動支架在所述導軌上左右移動。

3.根據權利要求1所述的基于微等離子體噴槍產生大尺度大氣壓輝光放電的裝置，其特征是，所述工作氣體為氮氣、惰性氣體或氮氣與惰性氣體的混合氣體。

4.根據權利要求1所述的基于微等離子體噴槍產生大尺度大氣壓輝光放電的裝置，其特征是，所述介質管由絕緣材料玻璃、石英或聚四氟乙烯制成，所述介質管的內徑為70~200μm。

5.根據權利要求1所述的基于微等離子體噴槍產生大尺度大氣壓輝光放電的裝置，其特征是，所述針電極由金屬材料鎢、銅或鐵制成，所述針電極的直徑為20~150μm，所述針電極的放電端端面為平面或錐面。

6.根據權利要求1所述的基于微等離子體噴槍產生大尺度大氣壓輝光放電的裝置，其特征是，所述環電極的由金屬材料銅、鋁或鐵制成，所述環電極的內徑為70~200μm，所述環電極所圍成的內圈圓的面積大于所述針電極放電端的端面面積。

7.根據權利要求1所述的基于微等離子體噴槍產生大尺度大氣壓輝光放電的裝置，其特征是，所述平板電極由金屬材料鎢、銅或鐵制成，平板電極的板面面積大于所述介質管敞口端的面積；所述平板電極為圓形或頂角為圓角的多邊形，平板電極板面的邊緣具有適當的曲率。

8.根據權利要求1所述的基于微等離子體噴槍產生大尺度大氣壓輝光放電的裝置，其特征是，所述介質管的敞口端與平板電極之間的距離為1~240mm；所述第一高壓直流電源的電壓范圍為-60kV~0kV，所述第二高壓直流電源的電壓范圍為0kV~60kV；所述第一鎮流電阻和第二鎮流電阻的阻值為50 kΩ~20 MΩ。

9.一種基于微等離子體噴槍產生大尺度大氣壓輝光放電的方法，其特征是，包括如下步驟：

a、設置權利要求1~8所述的任一裝置；

b、打開所述供氣管路上的氣閥，由所述氣瓶向所述介質管內通入工作氣體；

c、打開第二高壓直流電源的開關，使平板電極具有一定的電壓值；

d、打開第一高壓直流電源的開關，并逐漸增大其電壓值，使得在所述環電極與平板電極間產生大尺度的輝光放電。

10.根據權利要求9所述的基于微等離子體噴槍產生大尺度大氣壓輝光放電的方法，其特征是，通入介質管內的工作氣體的流量為10~500mL/min。