[發明專利]一種微波等離子裝置

有效

• 申請號: 201810678562.X
• 申請日: 2018-06-27
• 公開（公告）號: CN108834296B
• 公開（公告）日: 2020-07-10
• 發明（設計）人: 吳穹
• 申請（專利權）人: 安徽航天環境工程有限公司
• 主分類號: H05H1/24
• 分類號: H05H1/24;H05H1/26;H05H1/46
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種微波等離子裝置，其包括殼，所述殼至少分成上游殼和下游殼，其特征在于，還包括放電管、漩渦氣體供應裝置、等離子電極、燃料噴槍、波導和微波源，所述放電管設置在上游殼和下游殼之間，并與上游殼內腔和下游殼內腔形成流體通道，所述微波源通過波導給放電管提供微波輻射；漩渦氣體供應裝置連通于上游殼內腔，用于給上游殼內腔提供氣體，所述等離 子電極設置于上游殼內用于對漩渦氣體供應裝置所提供的氣體進行電離以將氣體生成包含自由基的等離子流，燃料噴槍連通于下游殼內腔，等離子流與燃料噴槍噴出的燃料在下游殼內腔進行反應以產生高溫火焰并從下游殼內腔噴出，所述波導包括依次相連梯形波導和矩形波導，所述梯形波導連接于微波匹配裝置，梯形波導高度逐漸縮小并與矩形波導在高度上自由連接；放電管設置于矩形波導的中心位置，且放電管的軸線垂直于梯形波導板的上表面。

2.根據權利要求1所述的微波等離子裝置，其特征在于，上游殼和下游由不銹鋼制備或者包覆了合金以屏隔離微波的影響。

3.根據權利要求1所述的微波等離子裝置，其特征在于，微波源包括磁控管、微波輸出檢測器、燈絲電源、高電壓源和控制器，其中，高電壓源用于給磁控管的陽極提供高頻能源，燈絲電源用于給所述磁控管的燈絲提供電壓，磁控管用于產生微波，所述微波輸出檢測器用于檢測從磁控管輸出的微波值并提供給控制器，控制器根據微波輸出檢測器的檢測結果控制給磁控管的陽極提供能源的高電壓源的輸出值。

4.根據權利要求3所述的微波等離子裝置，其特征在于，高電壓源包括初級整流濾波電路、開關電路、升壓變壓器、次級整流濾波電路和比較器，其中，初級整流濾波電路有于將交流電進行整流及濾波以得到直流電并提供給開關電路，所述開關電路根據比較器提供的控制信號將初級整流濾波電路提供的直流電轉換脈沖交流電；所述升壓變壓器用于將開關電路提供的電能進行升壓，所述次級整流濾波電路用于將升壓變壓器提供的電壓進行整流濾波并提供的磁控管的陽極，所述比較器用于將微波輸出檢測器提供的信號與控制器提供的參考信號進行比較，根據比較結果控制開關電路的工作狀態，進而控制高電壓源的輸出值。

5.根據權利要求4所述的微波等離子裝置，其特征在于，還包括陽極電流檢測電路和紋波成份檢測電路，所述陽極電流檢測電路用于檢測提供給磁控管陽極的電流值并提供給紋波成份檢測電路，紋波成份檢測電路用于檢測提供給磁控管陽極的電壓中的紋波值，所述比較器還將紋波成份檢測電路提供的信號與控制器提供的參考信號進行比較，根據比較結果控制開關電路的工作狀態，進而控制高電壓源的輸出值。

6.根據權利要求3所述的微波等離子裝置，其特征在于，高電壓源包括初級整流濾波電路、開關電路、升壓變壓器、陽極電流檢測電路、紋波成份檢測電路、次級整流濾波電路和比較器，其中，初級整流濾波電路有于將交流電進行整流及濾波以得到直流電并提供給開關電路，所述開關電路根據比較器提供的控制信號將初級整流濾波電路提供的直流電轉換脈沖交流電；所述升壓變壓器用于將開關電路提供的電能進行升壓，所述次級整流濾波電路用于將升壓變壓器提供的電壓進行整流濾波并提供的磁控管的陽極，所述陽極電流檢測電路用于檢測提供給磁控管陽極的電流值并提供給紋波成份檢測電路，紋波成份檢測電路用于檢測提供給磁控管陽極的電壓中的紋波值，紋波成份檢測器輸出的信號值與微波成輸出檢測器輸出的信號值進行相加得到和值，所述比較器還將和值與控制器提供的參考信號進行比較，根據比較結果控制開關電路的工作狀態，進而控制高電壓源的輸出值。

7.根據權利要求6所述的微波等離子裝置，其特征在于，所述漩渦氣體供應裝置連接于上游殼內腔的氣流通道向下傾斜。

8.根據權利要求7所述的微波等離子裝置，其特征在于，燃料噴槍為多個，所述多個燃料噴槍關于下游殼內腔的軸線呈等角分布。