[發明專利]一種氣體流動環境下利用上下游電極強化等離子體放電的方法

在審

• 申請號: 201811602630.0
• 申請日: 2018-12-26
• 公開（公告）號: CN109600903A
• 公開（公告）日: 2019-04-09
• 發明（設計）人: 唐井峰;周德勝;唐邈;于達仁
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: H05H1/46
• 分類號: H05H1/46
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 岳泉清

一種氣體流動環境下利用上下游電極強化等離子體放電的方法，它涉及一種強化等離子體放電的方法。本發明是要解決現有的氣體流動環境下的放電強度會減弱的技術問題。本發明利用氣流的輸運作用將放電空間中上游的含能粒子輸運至下游放電區域，輸運至下游放電區域的帶電粒子提高了下游放電區域的初始含能粒子濃度，利用含能粒子的預電離作用，當下一次放電脈沖來臨時，下游放電強度明顯提升。同時，本發明需要合理匹配氣流輸運時間與脈沖時間間隔，保證上游放電產生的帶電粒子能在脈沖間隔時間內輸運至下游放電區域，提高了下游放電區域的初始含能粒子濃度，當下一次放電脈沖來臨時，下游放電強度明顯提升。

技術領域

本發明涉及一種強化等離子體放電的方法。

背景技術

氣體流動環境下的放電在靜電除塵、流動控制、材料處理等方面具有廣泛的應用價值。在氣體流動環境中的放電技術中，由于氣流的傳熱傳質作用，放電空間中帶電粒子及能量受到氣流作用的影響，放電強度會出現明顯的減弱，尤其在高速氣流條件下時，放電甚至會出現熄滅的情況。因此，如何在流動條件下提高放電強度是流動環境下的放電必須要面對的問題。

目前，提高放電強度的方法大部分采用提高電壓或輸入能量的方式，但這種方法會有以下兩個問題：

一、供電電源的技術難度大；

二、電極結構設計難度大。

上述均會導致成本高，放電不穩定，給應用帶來很大壓力。

發明內容

本發明是要解決現有的氣體流動環境下的放電強度會出現明顯的減弱的技術問題，而提供一種氣體流動環境下利用上下游電極強化等離子體放電的方法。

本發明的氣體流動環境下利用上下游電極強化等離子體放電的方法是按以下步驟進行的：

將放電裝置的兩級設置在氣流出口使得氣體在放電裝置的兩級之間進行電離；所述的放電裝置的兩級分別是高壓電極和地電極，且放電裝置的兩級平行，放電裝置的放電方向與氣流方向垂直；放電裝置的高壓電極與高頻高壓脈沖電源的正極連接，放電裝置的地電極與高頻高壓脈沖電源的負極連接；放電裝置的地電極分為上游地電極和下游地電極，上游地電極和下游地電極并聯，且上游地電極和下游地電極沿著氣流方向并列布置，上游地電極靠近氣流出口，下游地電極遠離氣流出口；放電裝置的高壓電極分為上游高壓電極和下游高壓電極，上游高壓電極和下游高壓電極并聯，且上游高壓電極和下游高壓電極沿著氣流方向并列布置，上游高壓電極靠近氣流出口，下游高壓電極遠離氣流出口，上游高壓電極與上游地電極對應，下游高壓電極與下游地電極對應；

在高頻高壓脈沖電源的脈沖間隔時間內，氣體的輸運距離大于等于上游地電極與下游地電極之間的距離L₂且小于等于上游地電極沿著氣體流動方向的長度L₁、上游地電極與下游地電極之間的距離L₂和下游地電極沿著氣體流動方向的長度L₃三個尺寸的總和，即L₂≤v·t_p≤L₁+L₂+L₃，v是氣體的流動速度，t_p是高頻高壓脈沖電源的脈沖周期。

本發明中所述的氣體為任意可電離的氣體。

本發明在氣體流動通道內，沿著氣流方向上布置上下游結構的放電裝置，上游即是靠近氣流出口，下游是遠離氣流出口，放電裝置在氣體流動通道內產生高強度放電區域，兩個高壓電極沿著氣流方向并列布置于氣體流動方向的上游和下游，兩個地電極沿著氣流方向并列布置于氣體流動方向的上游和下游；