[發明專利]一種小型射頻等離子體噴槍

在審

• 申請號: 201910071734.1
• 申請日: 2019-01-25
• 公開（公告）號: CN111491434A
• 公開（公告）日: 2020-08-04
• 發明（設計）人: 李樹瑜
• 申請（專利權）人: 天津吉兆源科技有限公司
• 主分類號: H05H1/30
• 分類號: H05H1/30
• 代理公司: 北京智行陽光知識產權代理事務所(普通合伙) 11738
• 代理人: 黃錦陽

本發明提供一種小型射頻等離子體噴槍，其特征在于，包括：等離子噴頭、屏蔽手柄、固定射頻匹配器、氣路、同軸電纜以及調頻射頻電源；等離子噴頭包括針式內電極、介質毛細管和外導體；射頻固定匹配器包括電容、電感、射頻輸入接頭、射頻輸出端和電路板；射頻匹配采用固定匹配器和調頻方式結合，完成自動匹配功能。本發明利用小型固定射頻匹配器，可以在保證人體安全的情況下盡可能縮小等離子體噴槍的體積重量，操作簡單，使用便捷，可廣泛應用于牙醫和小型等離子加工領域。

技術領域

本發明涉及射頻等離子體噴槍領域，尤其涉及一種用于牙醫和小型等離子加工的小型射頻等離子體噴槍。

背景技術

等離子體噴槍是用于形成和控制等離子弧以及噴涂材料和保護氣輸送的裝置，小型等離子體噴槍可以用于牙醫和小型等離子加工，目前在上述領域通用的常壓等離子體噴槍，采用中頻電源(20KHz-50KHz)和直流高壓電源供電，其缺點在于：1.等離子密度低，能量大，在接觸人體時會產生刺痛感；2.由于采用高壓電源，容易造成高壓電擊，存在安全隱患。采用射頻電源驅動等離子噴槍，可以較好地克服這些缺點，射頻等離子噴槍相對中頻和直流噴槍，具有以下優點：1.等離子體能量小，接觸人體時沒有刺痛感，減少人體恐懼感,增加安全性；2.由于頻率較高，形成射頻等離子體時電壓較小，安全可靠，不會造成高壓電擊危險，適合人體應用；3.等離子密度高，殺菌消毒效果更好。

射頻等離子噴槍的研究一直受到重視，但現有射頻等離子噴槍不能得到廣泛應用，原因在于：1.射頻匹配器體積較大，且只能與噴槍緊密相連；2.噴槍整體體積較大，不能方便移動，限制其應用于口腔等小容積空間；3.射頻電源采用固定頻率，匹配器只能采用可調節方式，造成匹配器體積過大；4.射頻匹配如果采用自動匹配器，造價較高，射頻匹配器如果采用手動匹配器，調節匹配器需要有經驗的操作人員才能很好操作，而醫生往往不具備該方面能力，導致其應用受到了限制。

綜上所述，現有等離子體噴槍通常采用中頻電源和直流高壓電源供電，在接觸人體時會產生刺痛感并且存在安全隱患，若采用射頻等離子噴槍，則存在設備體積過大和不方便操作的情況。

發明內容

有鑒于此，本發明實施例基于上述等離子體噴槍的缺點，提供一種用于牙醫和小型等離子加工的小型射頻等離子體噴槍，解決現有裝置體積過大并且存在安全隱患的問題。

為達到上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種小型射頻等離子體噴槍，包括：等離子噴頭、屏蔽手柄、固定射頻匹配器、氣路、同軸電纜以及調頻射頻電源；

所述等離子噴頭包括針式內電極、介質毛細管和外導體；

進一步的，所述針式內電極與所述固定射頻匹配器連接以作為射頻電極，所述針式內電極材料采用導電材料，優選的，所述針式內電極材料為難熔金屬材料鎢、不銹鋼；

進一步的，所述介質毛細管內徑略大于所述針式內電極，用于介質阻擋，氣體從所述針式內電極和所述介質毛細管之間通過，電離成為射頻等離子體，從毛細管噴出，防止內外電極形成電弧放電模式，所述介質毛細管材料采用高絕緣、耐高溫和低射頻損耗材料，優選的，所述介質毛細管材料為石英、玻璃、陶瓷；

進一步的，所述外導體為包裹于介質毛細管外壁的導電細管，其與地電極相連，作為射頻放電的地電極，同時，所述外導體也作為射頻的屏蔽裝置，防止射頻發射，所述外導體材料采用導電材料，優選的，所述外導體材料為銅、鋁或不銹鋼；

所述屏蔽手柄為筒形結構，采用螺紋方式將所述固定射頻匹配器和內部絕緣筒固定在所述屏蔽手柄內，所述屏蔽手柄可以為可拆卸的上部和下部，所述上部為屏蔽罩，所述下部可用來安裝所述固定射頻匹配器，所述上部和下部采用螺接的方式進行固定；

所述射頻固定匹配器包括電容、電感、射頻輸入接頭、射頻輸出端和電路板，所述射頻固定匹配器為筒形結構，方便安裝在所述屏蔽手柄內；