一种大气压单电极低温等离子体射流装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种大气压单电极低温等离子体射流装置，属于低温等离子体【技术领域】。解决了现有等离子体装置存在的人体不能直接接触的问题和现有等离子体装置存在的电极不安全或电弧放电的问题，本装置包括直流电源与等离子体放电部件，直流电源是由多层压电陶瓷变压器与十倍压整流电路构成，等离子体放电部件由置于石英玻璃管中裸露出6mm的针尖与电阻以及电源的正极相连，实现了单电极放电，气体在进入石英玻璃管时只能从玻璃管的锥形口处流出。本实用新型装置成本低，重量轻，易于携带，使用方便，可以在大气压下稳定工作，产生的等离子体可应用于表面处理、清洗、食物处理、生物医学消毒等。
【专利说明】一种大气压单电极低温等离子体射流装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及等离子体的射流装置领域，具体为一种大气压单电极低温等离子体射流装置。
【背景技术】
[0002]等离子体是由正离子、中性粒子和电子组成，一般等离子体可以分两类:热平衡等离子体和非热平衡等离子体，非热平衡等离子体既为低温等离子体，大气压低温等离子体由于气体温度低，电子温度高，而且具有高活性激发态粒子、原子及带电离子等，被广泛应用在材料表面改性、灭菌、微生物处理等众多领域。因此，大气压低温等离子体日益得到国内外学者的关注，并在众多领域将有广阔的应用前景。大气压下，由于工作气体击穿电压相对较高，放电间隙距离较短，一般为毫米厘米级，并且因其属于内处理方式，直接影响被处理物品的形状、大小，又因为如果采用等离子体处理物体，由于其中许多活性成分和带电离子寿命非常短暂，以至于还没有到达物体的表面就消失，导致处理效率非常低，因此在许多应用领域都受到很大的限制。为了解决上述问题，人们采取大气压低温等离子体射流装置，大气压低温等离子体射流将等离子体区与电极区分离，其可以直接在外界空间中产生等离子体射流，是一种非平衡态、类辉光等离子体技术，可以在较低温度下获得化学反应所需的活性粒子，因此可以直接处理物品，同时被处理物品的形状和大小不受任何影响。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的是提供一种大气压单电极低温等离子体射流装置，以解决传统等离子体不适应大面积处理的问题和远距离处理的问题。为实现上述目的，本实用新型采取以下技术方案:
[0004]一种大气压单电极低温等离子体射流装置，由具有电压可调的直流电源(9)，等离子体放电部件构成，其特征在于:等离子体(1)是在石英玻璃管(6)的锥形管口(4)处射出，此石英玻璃管(6)的长度为120mm,其一端是长为15mm直径为2mm的锥形管口⑷，一端是内直径为8_的圆形口 ；一支接有导线(10)的钢针(2)置于石英玻璃管(6)中间，钢针针尖直径为0.5mm,钢针针尖置于锥形管口⑷端,离锥形管口⑷处2mm,仅让钢针针尖处6mm裸露在外，其余部分插在绝缘套(3)内，绝缘套(3)又插在直径为8mm的绝缘塞(5)内，绝缘塞(5)置于离锥管形口 60_处的石英玻璃管(6)内，此处有一个垂直于石英玻璃管(6)的气体进入口，其直径为4_，绝缘塞(5)置于进气口的右端，连接钢针(2)的导线
(10)穿过圆形石英玻璃管口与电阻值为10ΜΩ的电阻相连，电阻与直流电源的正电极端相连。
[0005]所述的直流电源(9)是由多层压电陶瓷变压器⑶与十倍压整流电路(7)构成，其直流电源的电压在6 Kv到IlKv范围内可调。
[0006]本实用新型的优点是:在大气压开放条件下采用单电极直流电源形成了低温等离子体射流，因而不需要低气压放电时的真空设备，其装置简单，价格便宜，体积小，整个装置的总重量包括电源和等离子体发生器约400g，其装置可以手持使用，使用十分方便。而且其工作气体可以是氦气，氩气，氮气等单质气体或混合气体。其可以应用在生物消毒，食物处理，物体表面处理等众多方面。
【专利附图】
【附图说明】
[0007]图1为一种大气压单电极低温等离子体射流装置结构图。
【具体实施方式】
[0008]如图1所示一种大气压单电极低温等离子体射流装置，把长120_的石英玻璃管一端做成锥形口，另一端为圆形口，当气体流进石英玻璃管时，只让气流从锥形口处流出，钢针只保留其针尖处6mm裸露在气流中，其余部分置于绝缘套内。直流电源是由多层压电陶瓷变压器和十倍压整流电路组成，其可以输出6Kv到IlKv可调的直流电压。把等离子体射流装置与电源连接起来，在进气口通入氩气，氩气的流速可以根据需要来调节其大小，当氩气通入到石英玻璃管内时，由于石英玻璃管内一端被绝缘塞堵死，所以气流只能从锥形口处流出，接通电源时，针尖处产生等离子体射流射出锥形口。
【权利要求】
1.一种大气压单电极低温等离子体射流装置，由具有电压可调的直流电源(9)，等离子体放电部件构成，其特征在于:等离子体(1)是在石英玻璃管(6)的锥形管口(4)处射出，此石英玻璃管(6)的长度为120mm,其一端是长为15mm直径为2mm的锥形管口(4), 一端是内直径为8mm的圆形口 ；一支接有导线(10)的钢针⑵置于石英玻璃管(6)中间，钢针针尖直径为0.5mm,钢针针尖置于锥形管口⑷端,离锥形管口⑷处2mm,仅让钢针针尖处6mm裸露在外，其余部分插在绝缘套(3)内，绝缘套(3)又插在外直径为8mm的绝缘塞(5)内，绝缘塞(5)置于离锥形管口 60_处的石英玻璃管(6)内，此处有一个垂直于石英玻璃管(6)的气体进入口，其直径为4_，绝缘塞(5)置于进气口的右端，连接钢针(2)的导线(10)穿过圆形石英玻璃管口与电阻值为10ΜΩ的电阻相连，电阻与直流电源的正电极端相连。
2.根据权利要求1所述一种大气压单电极低温等离子体射流装置，其特征在于:所述的直流电源(9)是由多层压电陶瓷变压器(8)与十倍压整流电路(7)构成，其直流电源的电压在6Kv到IlKv范 围内可调。
【文档编号】H05H1/26GK203574924SQ201320799650
【公开日】2014年4月30日 申请日期:2013年12月6日 优先权日:2013年12月6日
【发明者】王球, 陈兆权, 王悦, 胡业林 申请人:安徽理工大学