專利名稱：一種等離子氣體發(fā)生裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種常壓低溫等離子氣體發(fā)生裝置，借助阻擋塔板將放電區(qū)域分成多個(gè)串聯(lián)的放電室，同時(shí)形成曲折氣體通路，使工作氣體中等離子體密度更高、分布更加均勻。
背景技術(shù)：
等離子被稱為物質(zhì)的第四態(tài)，由大量的高能離子、電子分子、中性原子、激發(fā)態(tài)原子、光子和自由基組成。由于其正負(fù)電荷數(shù)相等，所以在宏觀上呈電中性。隨著現(xiàn)代技術(shù)的高速發(fā)展，等離子技術(shù)已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用。其中，在低溫等離子體系中，在電子的溫度高達(dá)1000-2500K時(shí)，其他粒子溫度只有300-500K，整個(gè)體系仍然處于低溫狀態(tài)。低溫等離子技術(shù)在材料表面處理、催化、污水與廢氣凈化等方面有廣泛的應(yīng)用。低溫等離子的放電形式可分為輝光放電、微波放電、電暈放電、介質(zhì)阻擋放電、射頻放電等。其中，電暈放電設(shè)備簡(jiǎn)單，但放電電流較小，等離子密度較低；此外，由于使用針形電極，靠近電極的區(qū)域電場(chǎng)特別強(qiáng)，導(dǎo)致等離子密度不均勻。因此，需要通過設(shè)計(jì)提高輸入功率，調(diào)整工作氣體中等離子體的密度與均勻性。例如，發(fā)明專利CN1404349A以多組鎳鉻絲為陽極，銅板為陰極，在反應(yīng)室內(nèi)產(chǎn)生了高濃度等離子體，可用于工業(yè)化處理廢氣、 污水及水源凈化；而實(shí)用新型專利CN2017^5583U設(shè)計(jì)的反應(yīng)室則是由金屬板與多個(gè)平行排列的、帶有鋸齒的金屬片組構(gòu)成，放電電極數(shù)的增加使氣體中等離子體的密度明顯提高。 除了需要提高等離子體密度外，等離子體均勻性也是低溫等離子發(fā)生器設(shè)計(jì)需要考慮的重要因素。比如，實(shí)用新型專利CN201618509在低溫等離子發(fā)生器的進(jìn)氣通道設(shè)計(jì)了特殊的沖孔板，起到了強(qiáng)化氣體混合，增加氣體的行程的作用，有效地改善了等離子體分布的均勻性；實(shí)用新型專利CN101930889A將含有等離子體的氣體通過分路，在反應(yīng)室內(nèi)不同位置的噴出，使反應(yīng)室內(nèi)等離子體的分布趨于均勻。但是，到目前為止，還未見到利用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)同時(shí)提高等離子體密度與均勻性的相關(guān)報(bào)道。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型目的的在于提供一種等離子體密度大，且等離子體在工作氣體內(nèi)分布均勻的低溫等離子發(fā)生器。利用塔板分隔所產(chǎn)生的多室結(jié)構(gòu)和曲折流道，實(shí)施串聯(lián)多室放電，同時(shí)延長(zhǎng)工作氣體在反應(yīng)器中的停留時(shí)間，強(qiáng)化等離子體在工作氣體中的分散，從而有效提高工作氣體中等離子的密度和均勻性。如果向塔板分隔的放電室內(nèi)填入絕緣介質(zhì)微球，則可實(shí)現(xiàn)高效介質(zhì)阻擋放電。本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的本裝置的一側(cè)接有可調(diào)直流高壓電源，外殼內(nèi)有兩排針狀正極和負(fù)極，正極和負(fù)極的機(jī)組間隔為30-50mm，極組內(nèi)各針狀極柱等距排布，間距 2-10mm ；每隔2_5個(gè)針狀電極極柱設(shè)置一個(gè)分隔塔板；等離子發(fā)生器接可調(diào)直流高壓電源的一側(cè)中部有進(jìn)氣口，另一側(cè)的中部有出氣口。分隔塔板與外殼之間用玻璃膠進(jìn)行密封。工作氣體因塔板的阻擋而以曲折通路流經(jīng)多個(gè)串聯(lián)放電區(qū)域，從而提高了等離子體在工作氣體中的密度；同時(shí)，氣體在曲折通過多個(gè)串聯(lián)的放電區(qū)域的過程中進(jìn)行了充分的混合，從而使等離子體在氣體中的分布更加均勻。本實(shí)用新型的特點(diǎn)(1)可以通過調(diào)節(jié)直流高壓電源的電壓來調(diào)節(jié)等離子密度； (2)多個(gè)放電區(qū)域串聯(lián)，增加了工作氣體中等離子體的密度；C3)分隔塔板形成的曲折通路使工作氣體充分混合，使等離子體在氣流中分布的更加均勻。本實(shí)用新型制作簡(jiǎn)單，成本低，能產(chǎn)生密度高且均勻的等離子氣體。

附圖為本實(shí)用新型等離子氣體發(fā)生裝置結(jié)構(gòu)示意圖。圖中標(biāo)記1.可調(diào)直流高壓電源；2.進(jìn)氣口 ；3.出氣口 ；4.正極；5.負(fù)極；6.分隔塔板；7.外殼。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例如附圖所示，本裝置一側(cè)接有可調(diào)直流高壓電源1，外殼7內(nèi)有兩排針狀正極4和負(fù)極5，正極4和負(fù)極5的機(jī)組間隔為30mm，極組內(nèi)各針狀極柱等距排布，間距2mm，極柱數(shù)量40個(gè)；每隔2個(gè)針狀電極極柱設(shè)置一個(gè)分隔塔板6 ；分隔塔板6之間的間距為10mm，裝置接可調(diào)直流高壓電源1的一側(cè)中部有進(jìn)氣口 2，另一側(cè)有出氣口 3 ；分隔塔板6與外殼7之間用玻璃膠進(jìn)行密封，以保證工作氣體能夠沿著分隔塔板6流動(dòng)，形成曲折路徑。選用霓虹燈電源作為可調(diào)直流高壓電源1，其輸入交流電(50Hz)電壓220V ；輸出電壓直流電10kv，輸出電流30mA;使用交流變壓器調(diào)節(jié)霓虹燈電源的輸入電壓，進(jìn)而調(diào)節(jié)霓虹燈電源的輸出電壓；施加電壓后，由分隔塔板6隔開的各個(gè)放電區(qū)域同時(shí)均勻放電，使工作氣體中等離子體的密度加大；同時(shí)，曲折的氣體通路使工作氣體充分混合，等離子體在氣體中的分布更加均勻。
權(quán)利要求1. 一種等離子氣體發(fā)生裝置，其特征在于裝置的一側(cè)接有可調(diào)直流高壓電源(1)，外殼(7)內(nèi)有兩排針狀正極⑷和負(fù)極(5)，正極(4)和負(fù)極(5)的機(jī)組間隔為30-50mm，極組內(nèi)各針狀極柱等距排布，間距2-10mm;每隔2-5個(gè)針狀電極極柱設(shè)置一個(gè)分隔塔板(6)； 裝置接可調(diào)直流高壓電源(1) 一側(cè)的中部有進(jìn)氣口 O)，另一側(cè)的中部有出氣口(3)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種等離子氣體發(fā)生裝置。裝置的一側(cè)接有可調(diào)直流高壓電源(1)，外殼(7)內(nèi)有兩排針狀正極(4)和負(fù)極(5)，正極(4)和負(fù)極(5)的機(jī)組間隔為30-50mm，極組內(nèi)各針狀極柱等距排布，間距2-10mm；每隔2-5個(gè)針狀電極極柱設(shè)置一個(gè)分隔塔板(6)；裝置接可調(diào)直流高壓電源(1)一側(cè)的中部有進(jìn)氣口(2)，另一側(cè)的中部有出氣口(3)。本實(shí)用新型制作簡(jiǎn)單，成本低，能產(chǎn)生密度高且均勻的等離子氣體。
文檔編號(hào)H05H1/24GK202269086SQ20112043291
公開日2012年6月6日 申請(qǐng)日期2011年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月2日
發(fā)明者李小剛, 羅鯤, 黃濤 申請(qǐng)人:桂林理工大學(xué)