[發明專利]一種空心陰極陣列放電射流裝置

有效

• 申請號: 202110614563.X
• 申請日: 2021-06-02
• 公開（公告）號: CN113198404B
• 公開（公告）日: 2022-07-22
• 發明（設計）人: 黃世龍;劉云鵬
• 申請（專利權）人: 華北電力大學（保定）
• 主分類號: B01J19/08
• 分類號: B01J19/08
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 李興林

本發明公開了一種空心陰極陣列放電射流裝置，屬于材料表面處理技術領域。包括空心陰極陣列電極放電發生裝置和輝光射流發生裝置；輝光射流發生裝置包括高壓供氣腔，低壓工作腔，負壓產生裝置和輝光射流區控制裝置；高壓供氣腔設有可調氣阻和電極陰極側連接口，電極陰極側連接口與空心陰極陣列電極的電極底襯的外壁密封連接；低壓工作腔設有電極陽極側連接口和進料口密封門；低壓工作腔通過負壓管與負壓產生裝置連接，以用于在低壓工作腔內產生負壓；電極陽極側連接口與空心陰極陣列電極的電極底襯的外壁密封連接；輝光射流區控制裝置使高壓供氣腔內保持給定氣壓。它可應用于材料表面處理領域，具有處理效果好，便于實現等特點。

技術領域

本發明涉及材料表面處理技術領域。

背景技術

目前材料表面處理領域，常應用高頻電壓下介質阻擋(DBD)、大氣壓射流放電(APPJ)等離子體源，對電源工作頻率要求高，常為10-50kHz，放電射流產生等離子體均勻性較差，僅為30～40％左右，且放電電子能量較低，約為0.1～1.0eV，難以對較穩定的材料分子結構進行破壞，材料處理效果差。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種空心陰極陣列放電射流裝置，它可應用于材料表面處理領域，具有處理效果好，便于實現等特點。

為解決上述技術問題，本發明所采取的技術方案是：

一種空心陰極陣列放電射流裝置，包括空心陰極陣列電極放電發生裝置和輝光射流發生裝置；

空心陰極陣列電極放電發生裝置包括高壓直流電源和空心陰極陣列電極，高壓直流電源與空心陰極陣列電極供電，以形成空心陰極陣列電極的供電回路電路連接結構，使空心陰極陣列電極的陰極側產生陰極側輝光放電區；

輝光射流發生裝置包括高壓供氣腔，低壓工作腔，負壓產生裝置和輝光射流區控制裝置；以用于在空心陰極陣列電極的電極陽極側產生可控的輝光射流區；

高壓供氣腔設有可調氣阻和電極陰極側連接口，可調氣阻用于調節大氣進入高壓供氣腔的氣阻，電極陰極側連接口與空心陰極陣列電極的電極底襯的外壁密封連接，使空心陰極陣列電極的陰極側位于高壓供氣腔內；

低壓工作腔設有電極陽極側連接口和進料口密封門；

低壓工作腔通過負壓管與負壓產生裝置連接，以用于在低壓工作腔內產生負壓；

電極陽極側連接口與空心陰極陣列電極的電極底襯的外壁密封連接，使空心陰極陣列電極的陽極側位于低壓工作腔內；進料口密封門用于向低壓工作腔置入或取出待處理材料，進料口密封門與低壓工作腔腔壁之間設有密封連接結構，以保持低壓工作腔的空氣密封；

輝光射流區控制裝置包括壓力變送器PT，壓力調節閥PV和壓力調節器PC；壓力變送器PT用于檢測高壓供氣腔內的絕對氣壓，壓力調節閥PV安裝在負壓管上，壓力調節器PC用于接收壓力變送器PT所檢測的高壓供氣腔內的絕對氣壓信號，并輸出控制信號控制壓力調節閥PV的開度，以使高壓供氣腔內保持給定氣壓。

本發明進一步改進在于：

負壓產生裝置7為真空泵。

壓力調節器PC使高壓供氣腔1絕對氣壓控制在35mbar～75mbar之間。

高壓直流電源調節供電電壓范圍為100～400V；在高壓供氣腔內空氣流經陰極孔至低壓工作腔的過程中，可調氣阻控制陰極孔的氣流范圍為30～55m/s，以使輝光射流區射流長度為8cm～9cm。

輝光射流區控制裝置中壓力調節器PC采用可編程控制器PLC。

采用上述技術方案所產生的有益效果在于：