常壓放電冷等離子體發(fā)生器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于等離子體技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種常壓放電冷等離子體發(fā)生器。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，在低氣壓條件下可以產(chǎn)生大面積的非平衡冷等離子體，然而需要在真空腔中完成，不能實(shí)現(xiàn)連續(xù)操作，同時(shí)由于真空腔體積較大，建造和維護(hù)費(fèi)用昂貴，極大地限制了其應(yīng)用范圍。當(dāng)前在大氣壓條件下能夠產(chǎn)生的等離子體有兩種，一種是熱等離子體，如電弧產(chǎn)生的等離子體，溫度大約10000K量級(jí)，對(duì)于畏熱材料，其應(yīng)用受到限制；另一種是冷等離子體，如電暈放電、介質(zhì)阻擋放電產(chǎn)生的等離子體，溫度接近室溫。
[0003]為增大冷等離子體的面積，現(xiàn)有的冷等離子體發(fā)生器多采用平板電極結(jié)構(gòu)。如CN200910085918.X公開(kāi)了 “大面積平板常壓射頻冷等離子體系統(tǒng)”，有兩個(gè)表面彼此平行且相互絕緣的電極，一個(gè)與射頻電源連接叫射頻電極，另一個(gè)與地連接叫地電極，其中地電極的底部設(shè)有一個(gè)加熱器來(lái)調(diào)節(jié)地電極上的溫度，并在一端的絕緣材料上開(kāi)設(shè)有通氣孔。ZL201010180725.5公開(kāi)了“常壓下平板電極射頻電容耦合氬氧/氬氮等離子體發(fā)生器”，有兩個(gè)表面彼此平行的水冷平板金屬電極組成，在金屬電極表面粘結(jié)絕緣板條，在固定用絕緣材料的一端設(shè)有多個(gè)通氣孔。ZL 200610012139.3公開(kāi)了“基于雙氣體源的大氣壓放電冷等離子體發(fā)生器”，采用雙氣體源供氣系統(tǒng)和裸露電極結(jié)構(gòu)，構(gòu)成平板型的或圓型或橢圓型的大氣壓放電冷等離子體發(fā)生器，還可由多個(gè)平板型或同軸型等離子體發(fā)生器構(gòu)成陣列型冷等離子體發(fā)生器。
[0004]無(wú)論是由兩個(gè)表面彼此平行的平板金屬電極構(gòu)成的冷等離子體發(fā)生器或是多個(gè)平板構(gòu)成的陣列型冷等離子體發(fā)生器，雖可形成較大面積的等離子體，卻很難保障所產(chǎn)生冷等離子體的均勻性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型的目的在于提供一種常壓放電冷等離子體發(fā)生器，通過(guò)使用具有板條結(jié)構(gòu)的射頻電極以及與之匹配的地電極，形成各個(gè)放電室，并設(shè)有橫縱交叉的氣體通道，可將工作氣體均勻分配到各個(gè)放電室，于常壓下產(chǎn)生大體積的均勻的等離子體射流并噴射出放電室外，有利于待處理樣品的轉(zhuǎn)動(dòng)或移動(dòng)，使之更適用于生物誘變、殺菌、凈化以及物體表面改性、清洗、消毒等領(lǐng)域。
[0006]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提供了一種常壓放電冷等離子體發(fā)生器，包括上隔板6、射頻電極7、下隔板8和地電極9，射頻電極7與射頻電源5連接，地電極9與射頻電源地線連接，上隔板6覆蓋于射頻電極7上，其特征在于，下隔板8內(nèi)部設(shè)有縱橫交叉的氣體通道12，射頻電極7設(shè)有突起的平行板條，地電極9、下隔板8上均設(shè)有與射頻電極7的板條相匹配的窄槽，射頻電極7的平行板條可以穿過(guò)下隔板8的窄槽13，平行穿插于地電極9的窄槽之間；在射頻電極7的平行板條和地電極9的窄槽之間形成等離子體放電室10。
[0007]本實(shí)用新型所述的冷等離子體發(fā)生器的另一種結(jié)構(gòu)是，地電極9上也設(shè)有突起的平行板條結(jié)構(gòu)，射頻電極7的平行板條穿過(guò)下隔板8的窄槽和地電極9的窄槽，再平行穿插于地電極9的平行板條之間；在射頻電極7的平行板條和地電極9的窄槽及平行板條之間形成放電室10。
[0008]本實(shí)用新型所述的冷等離子體發(fā)生器，射頻電極7的平行板條下表面與地電極9或地電極9的平行板條下表面位于同一平面。
[0009]本實(shí)用新型所述的冷等離子體發(fā)生器，射頻電極7或地電極9的平行板條的高度為 1 ~1 OOmnin
[0010]本實(shí)用新型所述的冷等離子體發(fā)生器，射頻電極7和地電極9之間形成等離子體放電室10的間隙為0.5-3.0 mm。
[0011]本實(shí)用新型所述的冷等離子體發(fā)生器，等離子體放電室共同構(gòu)成的截面為圓形、橢圓形、正方形、長(zhǎng)方形。
[0012]本實(shí)用新型所述的冷等離子體發(fā)生器，發(fā)生器使用裸露金屬電極，上、下隔板使用絕緣材料。
[0013]本實(shí)用新型所述的冷等離子體發(fā)生器，氣體流量控制器通過(guò)可編程控制器控制，從而實(shí)現(xiàn)工作氣體流量的精確控制。
[0014]本實(shí)用新型所述的冷等離子體發(fā)生器，射頻電極與13.56MHz射頻電源通過(guò)射頻線連接，射頻放電在常壓下進(jìn)行。
[0015]本實(shí)用新型所述的冷等離子體發(fā)生器，工作氣體源包括氦氣、氬氣在內(nèi)的能在大氣壓下穩(wěn)定放電的氣源。
[0016]有益效果:本實(shí)用新型提供的一種常壓放電冷等離子體發(fā)生器，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易加工；其射頻電極的板條穿過(guò)下隔板，平行穿插于地電極的窄槽之中或地電極的板條之間，形成放電室；發(fā)生器的下隔板設(shè)有橫縱交叉的氣體通道，確保將工作氣體均勻分配到各個(gè)放電室，保證放電的均勻性；通過(guò)施加電壓，于常壓下產(chǎn)生等離子體，源源不斷的等離子體噴射出放電室外，形成大體積的射流，將待處理樣品放置于射流區(qū)，即不會(huì)對(duì)等離子體發(fā)生器內(nèi)部的放電過(guò)程產(chǎn)生影響，又可以轉(zhuǎn)動(dòng)或移動(dòng)樣品使處理更充分；還可根據(jù)實(shí)際需要改變電極的板條長(zhǎng)度、數(shù)量及電極間距，從而得到不同體積的等離子體射流，適用于生物誘變、殺菌、凈化以及物體表面改性、清洗、消毒等領(lǐng)域。
【附圖說(shuō)明】
[0017]附圖1是常壓放電冷等離子體發(fā)生器供氣系統(tǒng)示意圖。
[0018]附圖2是地電極設(shè)有板條結(jié)構(gòu)的常壓放電冷等離子體發(fā)生器的正面結(jié)構(gòu)剖視示意圖。
[0019]附圖3是地電極設(shè)有板條結(jié)構(gòu)的常壓放電冷等離子體發(fā)生器的正面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]附圖4是地電極設(shè)有板條結(jié)構(gòu)的常壓放電冷等離子體發(fā)生器的側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]附圖5是常壓放電冷等離子體發(fā)生器下隔板所在平面的剖視示意圖。
[0022]附圖6是常壓放電冷等離子體發(fā)生器仰視示意圖，其等離子體放電室構(gòu)成的截面為圓形。
[0023]附圖7是常壓放電冷等離子體發(fā)生器仰視示意圖，其等離子體放電室構(gòu)成的截面為長(zhǎng)方形。
[0024]圖中各標(biāo)號(hào)列示如下:
[0025]I 一工作氣體源；2 —?dú)馄块y門；3 —?dú)怏w流量控制器；4 一氣體傳輸管道；5 —射頻電源；6 —上隔板；7 —射頻電極；8 —下隔板；9 一地電極；10 —放電室；11 一等咼子體射流；12 —?dú)怏w通道；13 —窄槽。
【具體實(shí)施方式】
[0026]以下結(jié)合技術(shù)方案和附圖，詳細(xì)敘述本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】。
[0027]本實(shí)用新型涉及一種常壓放電冷等離子體發(fā)生器，如圖1所示，包括上隔板6、射頻電極7、下隔板8和地電極9，射頻電極7與射頻電源5連接，地電極9與射頻電源地線連接，上隔板6覆蓋于射頻電極7上，其特征在于，下隔板8內(nèi)部設(shè)有縱橫交叉的氣體通道12(如圖5所示)，射頻電極設(shè)有突起的平行板條，地電極、下隔板上均設(shè)有與射頻電極的板條相匹配的窄槽，射頻電極的平行板條可以穿過(guò)下隔板的窄槽，平行穿插于地電極的窄槽之間；在射頻電極的平行板條和地電極的窄槽之間形成等離子體放電室10，放電室構(gòu)成的截面可為圖6所示的圓形或圖7所示的長(zhǎng)方形。
[0028]常壓放電冷等離子體發(fā)生器的另一種結(jié)構(gòu)，其正面結(jié)構(gòu)示意圖如圖3所示、側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖如圖4所示、正面結(jié)構(gòu)剖視示意圖如圖2所示。該發(fā)生器的地電極9設(shè)有突起的板條結(jié)構(gòu)，射頻電極7的板條穿過(guò)下隔板8和地電極9的窄槽，再平行穿插于地電極9的平行板條之間；在射頻電極的平行板條和地電極的窄槽及平行板條之間形成放電室10。
[0029]常壓放電冷等離子體發(fā)生器的供氣系統(tǒng)如圖1所示。打開(kāi)氣瓶閥門2，使用氣體流量控制器3調(diào)節(jié)氣流量的大小，工作氣源I沿著氣體傳輸管道4通向等離子體發(fā)生器，由進(jìn)氣口進(jìn)入下隔板8，再由下隔板8中橫縱交叉的氣體通道12流向各個(gè)放電室10，通過(guò)射頻電源5施加電壓，電極之間發(fā)生放電產(chǎn)生均勻的等離子體射流11，源源不斷的等離子體射流11噴射出放電室外。將待處理的樣品或物品放置于發(fā)生器之下，可實(shí)現(xiàn)生物誘變、殺菌、凈化以及物體表面改性、清洗、消毒等。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.常壓放電冷等離子體發(fā)生器，包括上隔板(6)、射頻電極(7)、下隔板(8)和地電極(9 )，射頻電極(7 )與射頻電源(5 )連接，地電極(9 )與射頻電源地線連接，上隔板(6 )覆蓋于射頻電極(7)上，其特征在于，下隔板(8)內(nèi)部設(shè)有縱橫交叉的氣體通道(12)，射頻電極(7)設(shè)有突起的平行板條，地電極(9)、下隔板(8)上均設(shè)有與射頻電極(7)的板條相匹配的窄槽，射頻電極(7)的平行板條可以穿過(guò)下隔板(8)的窄槽(13)，平行穿插于地電極(8)的窄槽之間；在射頻電極(7)的平行板條和地電極(9)的窄槽之間形成等離子體放電室(10)。
2.如權(quán)利要求1所述的常壓放電冷等離子體發(fā)生器，射頻電極的平行板條的下表面與地電極下表面處于同一平面。
3.如權(quán)利要求2所述的常壓放電冷等離子體發(fā)生器，其特征在于，所述射頻電極的平行板條的高度為l-100mm。
4.如權(quán)利要求3所述的常壓放電冷等離子體發(fā)生器，其特征在于，所述射頻電極和地電極之間形成等離子體放電室的間隙為0.5-3.0_。
5.如權(quán)利要求1所述的常壓放電冷等離子體發(fā)生器，其特征在于，所述地電極設(shè)有突起的平行板條，所述射頻電極的平行板條穿過(guò)下隔板的窄槽(13)和地電極的窄槽，再平行穿插于地電極的平行板條之間。
6.如權(quán)利要求5所述的常壓放電冷等離子體發(fā)生器，其特征在于，所述射頻電極的平行板條下表面與所述地電極的平行板條下表面處于同一平面。
7.如權(quán)利要求6所述的常壓放電冷等離子體發(fā)生器，其特征在于，所述地電極的平行板條高度為l-100mm。
8.如權(quán)利要求7所述的常壓放電冷等離子體發(fā)生器，其特征在于，所述射頻電極和地電極之間形成等離子體放電室的間隙為0.5-3.0_。
9.如權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的常壓放電冷等離子體發(fā)生器，其特征在于，所述等離子體放電室共同構(gòu)成的截面為圓形、橢圓形、正方形、長(zhǎng)方形。
10.如權(quán)利要求9所述的常壓放電冷等離子體發(fā)生器，其特征在于，所述發(fā)生器的射頻電極和地電極為裸露金屬電極，所述上隔板與下隔板使用的材料均為絕緣材料。
【專利摘要】一種常壓放電冷等離子體發(fā)生器，屬于等離子體技術(shù)領(lǐng)域。該發(fā)生器包括上隔板、射頻電極、下隔板和地電極；射頻電極與射頻電源連接，地電極與射頻電源地線連接；上隔板覆蓋于射頻電極上。其特征在于，射頻電極設(shè)有突起的平行板條，地電極、下隔板上均設(shè)有與射頻電極的板條相匹配的窄槽，射頻電極的平行板條可以穿過(guò)下隔板的窄槽，平行穿插于地電極的窄槽之間或穿過(guò)地電極的窄槽再平行穿插于地電極的平行板條之間；在射頻電極的平行板條和地電極的窄槽之間或者和窄槽及平行板條之間形成等離子體放電室；下隔板內(nèi)部設(shè)有縱橫交叉的氣體通道，可將工作氣體均勻分配到各個(gè)放電室，通過(guò)施加電壓，于常壓下產(chǎn)生大體積的均勻的等離子體射流。
【IPC分類】H05H1-24
【公開(kāi)號(hào)】CN204539603
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420735674
【發(fā)明人】王立言, 畢鮮榮, 周震, 宋素梅
【申請(qǐng)人】無(wú)錫源清天木生物科技有限公司
【公開(kāi)日】2015年8月5日
【申請(qǐng)日】2014年12月1日