一種大面積大氣壓等離子體射流產生裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術屬于等離子體產生及應用技術領域，具體涉及一種大面積輝光放電大氣壓等離子體射流產生裝置。一種大面積大氣壓等離子體射流產生裝置，其技術方案是：它包括：外層介質管、內層介質、高壓電極以及接地電極；內層介質同軸嵌套在外層介質管內部，二者之間的距離構成環形空隙；工作氣體從環形空隙間流過；高壓電極與接地電極為環狀結構，二者設置在外層介質管內側或外側；利用高壓電極接入電源，當電源電壓足夠高時，環形空隙中產生均勻的等離子，并在接地電極處向外形成大面積輝光放電等離子體射流。本發明專利技術使用內外介質管在大氣壓空氣中產生均勻輝光放電，形成了一種新型的環形等離子體射流，使用長接地電極，產生了大面積等離子體射流。

Large area atmospheric pressure plasma jet producing device

The invention belongs to the technical field of plasma generation and application, in particular to a large area glow discharge atmospheric pressure plasma jet generation device. A large area of atmospheric pressure plasma jet generating device, it includes: the outer tube, the inner dielectric medium, high voltage electrode and a ground electrode; the inner dielectric coaxial nested in outer medium inside the tube, the distance between the two to form an annular gap; working gas flows through the annular space between the high-voltage electrode and the ground; the ground electrode for ring structure, the two set inside or outside in the outer dielectric tube; using high voltage electrode connected with a power supply, when the supply voltage is high enough to produce uniform plasma in the annular space, and formed a large area glow discharge plasma jet to the outside on the ground electrode. In the invention, a uniform glow discharge is generated in the atmospheric air by using an inner and a outer dielectric tubes, and a new ring-shaped plasma jet is formed, and a large area plasma jet is generated by using a long grounding electrode.

【技術實現步驟摘要】
一種大面積大氣壓等離子體射流產生裝置
本專利技術屬于等離子體產生及應用
，具體涉及一種大面積輝光放電大氣壓等離子體射流產生裝置。
技術介紹
大氣壓等離子體射流的等離子與放電區域分離，具有易操作、安全性高和成本低廉等特點。傳統的大氣壓等離子體射流尺寸較小，只適用于對材料表面進行小尺度局部處理，無法滿足工業和研究等領域的需求。要形成大面積等離子體射流，只能使用陣列化的大氣壓等離子體射流，但這種結構的裝置中射流之間存在空隙，射流不能均勻的覆蓋到被處理物體的表面。另一方面，陣列中的每個射流單獨形成，不能保證放電的一致性；射流之間的相互影響也會導致陣列的不穩定。大氣壓等離子體的放電形式有很多。但大氣壓輝光放電均勻、穩定的特點更容易實現放電的大面積化。此外，輝光放電的電流強度較小(約幾毫安)，溫度較低，應用前景廣泛。因此，如何實現大面積輝光放電等離子體射流成為研究重點。
技術實現思路
本專利技術的目的是：提供一種在大氣壓下，大面積輝光放電等離子體射流產生裝置。本專利技術的技術方案是：一種大面積大氣壓等離子體射流產生裝置，它包括：外層介質管、內層介質、高壓電極以及接地電極；外層介質管、內層介質采用電介質絕緣材料；內層介質同軸嵌套在外層介質管內部，二者之間的間隙構成環形空隙；工作氣體從環形空隙間流過；高壓電極與接地電極為環狀結構，二者套裝在外層介質管內側或外側；高壓電極與接地電極之間設有間距；接地電極與氣流出口之間設有間距。有益效果：本專利技術在大氣壓空氣中產生了均勻輝光放電，通過使用內外介質管形成了一種新型的環形等離子體射流，使用接地電極，產生了大面積等離子體射流。使等離子體中的活性成分能得到更充分的利用，在材料表面改性、大面積殺菌消毒和生物醫學等領域得到更廣泛的應用。本裝置還具有結構簡單，穩定性好，易操作，效率高和易應用于工業化生產的特點。附圖說明圖1為高壓電極與接地電極設置在外層介質管外側時本專利技術的結構示意圖；圖2為高壓電極與接地電極設置在外層介質管內側時本專利技術的結構示意圖。具體實施方式參見附圖1、2，實施例1，一種大面積大氣壓等離子體射流產生裝置，它包括：外層介質管1、內層介質2、高壓電極3以及接地電極4；外層介質管1、內層介質2采用電介質絕緣材料；內層介質2同軸嵌套在外層介質管1內部，二者之間的間隙構成環形空隙，內層介質2的直徑在5mm以上，環形空隙的寬度在0.1-5mm之間；通過改變外層介質管1、內層介質2的尺寸可以調節環形空隙的大小，環形空隙越大，產生的射流面積越大；外層介質管1、內層介質2可采用石英、玻璃、陶瓷、聚四氟乙烯或其它電介質絕緣材料；工作氣體從環形空隙間流過；工作氣體可以為氦氣、氬氣、氦氣和氬氣、氦氣和空氣、氬氣和空氣的混合氣體，也可以為其它氣體；高壓電極3與接地電極4為環狀結構，寬度在0.1-3mm之間，二者設置在外層介質管1內側或外側；高壓電極3與接地電極4的間距在5-10mm之間；接地電極4距氣流出口的距離不小于3mm，且接地電極4的周長大于15mm；高壓電極3與接地電極4可采用鋁、銅或鎢等導電性能良好的金屬材料；進一步的，高壓電極3與接地電極4可使用電暈結構；利用高壓電極3接入電源，當電源電壓足夠高時，環形空隙中產生均勻的等離子，并在接地電極4處向外形成大面積輝光放電等離子體射流；本例中，高壓電極3接入的電源為中低頻交流電源或脈沖電源，頻率范圍在50Hz-400kHz，電壓幅度為3kV-20kV。實施例2，在實施例1的基礎上，做進一步的限定：外層介質管1為石英，內徑16mm，外徑20mm；內層介質2為玻璃，內徑12mm，外徑14mm；兩者構成環形空隙寬1.5mm。體積分數為99.999％的高純氦氣以固定流量1.4slm，即標況下(0℃，1atm)升每分鐘，流過環形空隙。高壓電極3通過2kΩ電阻與高壓電源相連，接地電極4通過1kΩ電阻接地；兩個電極均為片狀鋁箔，寬度分別為3mm和1mm；兩電極間距10mm。施加到高壓電極3的高壓交流電源頻率為5kHz，電壓幅值為10kV時，在環形空隙中產生的均勻等離子，并在接地電極4處向外形成大面積輝光放電等離子體射流。,綜上，以上僅為本專利技術的較佳實施例而已，并非用于限定本專利技術的保護范圍。凡在本專利技術的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本專利技術的保護范圍之內。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種大面積大氣壓等離子體射流產生裝置，其特征在于，它包括：外層介質管(1)、內層介質(2)、高壓電極(3)以及接地電極(4)；所述外層介質管(1)、所述內層介質(2)采用電介質絕緣材料；所述內層介質(2)同軸嵌套在所述外層介質管(1)內部，二者之間的間隙構成環形空隙；工作氣體從所述環形空隙間流過；所述高壓電極(3)與所述接地電極(4)為環狀結構，二者套裝在所述外層介質管(1)內側或外側；所述高壓電極(3)與所述接地電極(4)之間設有間距；所述接地電極(4)與氣流出口之間設有間距。

【技術特征摘要】
1.一種大面積大氣壓等離子體射流產生裝置，其特征在于，它包括：外層介質管(1)、內層介質(2)、高壓電極(3)以及接地電極(4)；所述外層介質管(1)、所述內層介質(2)采用電介質絕緣材料；所述內層介質(2)同軸嵌套在所述外層介質管(1)內部，二者之間的間隙構成環形空隙；工作氣體從所述環形空隙間流過；所述高壓電極(3)與所述接地電極(4)為環狀結構，二者套裝在所述外層介質管(1)內側或外側；所述高壓電極(3)與所述接地電極(4)之間設有間距；所述接地電極(4)與氣流出口之間設有間距。2.如權利要求1所述的一種大面積大氣壓等離子體射流產生裝置，其特征在于，所述外層介質管(1)、所述內層介質(2)采用石英、玻璃、陶瓷或聚四氟乙烯。3.如權利要求1或2所述的一種大面積大氣壓等離子體射流產生裝置，其特征在于，所述內層介質(2)的直徑在5mm以上，所述環形空隙的寬度在0.1-5mm之間。4.如權利要求1或2所述...

【專利技術屬性】
技術研發人員：歐陽吉庭，朱平，孟昭忠，胡海欣，
申請(專利權)人：北京理工大學，
類型：發明
國別省市：北京,11