一种多边形孔等离子体发生装置及发生方法与流程

本发明属于等离子发生装置技术领域，具体涉及一种多边形孔等离子体发生装置，还涉及一种多边形孔等离子体发生方法。

背景技术：

现有技术方案中等离子体放电装置发生方式大多都是单层多排正负双层棒状放电电极结构的方式，电极棒外包罗玻璃管或石英管等，存在安装工序复杂、生产效率低、可维护性差、玻璃管或石英管等介质层易损坏、电极结构刚性差、装置风阻大等缺点。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种多边形孔等离子体发生装置，具有结构刚性好、装置风阻小特点。

本发明的另一目的是提供一种多边形孔等离子体发生方法，能够产生大面积均匀的等离子体放电区域。

本发明所采用的技术方案是，一种多边形孔等离子体发生装置，自上而下包括依次紧密贴合的上电极板、介质板、下电极板；

介质板包括矩形绝缘薄板，矩形绝缘薄板上均匀开设多个尺寸一致的正多边形的通孔a，矩形绝缘薄板上表面位于每个通孔a的边缘连接与通孔a形状一致的凸台，每个凸台配合连接上电极板；

上电极板包括上矩形金属板薄板，每个上矩形金属板薄板上开设与凸台外壁形状、尺寸一致的通孔b，每个通孔b内嵌接一个凸台；

下电极板包括下矩形金属板薄板，每个下矩形金属板薄板上开设形状与通孔a相同，且尺寸不小于通孔a的通孔c。

本发明的特点还在于：

矩形绝缘薄板的长度、宽度均大于上矩形金属板薄板和下矩形金属板薄板的长度、宽度。

矩形绝缘薄板下表面边缘连接环状突起，环状突起内侧与下矩形金属板薄板外轮廓配合连接。

上矩形金属板薄板连接电源高压端，下矩形金属板薄板连接电源低压端。

上矩形金属板薄板、下矩形金属板薄板的四个角均为倒圆角结构。

通孔a、通孔b、通孔c的两端均为倒圆角结构。

本发明所采用的另一技术方案是，一种多边形孔等离子体发生方法，使用一种多边形孔等离子体发生装置，具体按照以下步骤实施：

步骤1、用高压导线分别连接上矩形金属板薄板和电源的正极，上电极板导通，电源特性选择输出波形为正弦波或者纳秒脉冲的电源；

步骤2、用高压导线分别连接下矩形金属板薄板和电源的接地端；

步骤3、打开电源开关，调节电源旋钮，调节电压，直至通孔a、通孔b、通孔c处能够观察到紫色明亮的放电等离子体。

本发明的有益效果是：

本发明提供一种多边形孔等离子体发生装置，还具有安装简单、生产效率高、生产成本低、结构刚性好、制造维护简单、环境适应性强的优点；本发明一种多边形孔等离子体发生方法，能够产生大面积均匀的等离子体放电区域。

附图说明

图1为本发明一种多边形孔等离子体发生装置结构示意图；

图2为上电极板的结构示意图；

图3为下电极板的结构示意图；

图4为绝缘介质板的结构示意图。

图中，1.矩形绝缘薄板，2.通孔a，3.凸台，4.上矩形金属板薄板，5.通孔b，6.下矩形金属板薄板，7.通孔c，8.环状突起。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

本发明一种多边形孔等离子体发生装置，如图1、图2、图3及图4所示，自上而下包括依次紧密贴合的上电极板、介质板、下电极板；

介质板包括矩形绝缘薄板1，矩形绝缘薄板1上均匀开设多个尺寸一致的正多边形的通孔a2，矩形绝缘薄板1上表面位于每个通孔a2的边缘连接与通孔a2形状一致的凸台3，每个凸台3配合连接上电极板；

上电极板包括上矩形金属板薄板4，每个上矩形金属板薄板4上开设与凸台3外壁形状、尺寸一致的通孔b5，每个通孔b5内嵌接一个凸台3；

下电极板包括下矩形金属板薄板，每个下矩形金属板薄板上开设形状与通孔a2相同，且尺寸不小于通孔a2的通孔c。

矩形绝缘薄板1的长度、宽度均大于上矩形金属板薄板4和下矩形金属板薄板6的长度、宽度。

矩形绝缘薄板1下表面边缘连接环状突起8，环状突起8内侧与下矩形金属板薄板6外轮廓配合连接。

上矩形金属板薄板4连接电源高压端，下矩形金属板薄板6连接电源低压端。

上矩形金属板薄板4、下矩形金属板薄板6的四个角均为倒圆角结构。

通孔a2、通孔b5、通孔c7的两端均为倒圆角结构。

本发明一种多边形孔等离子体发生装置中各部件的作用如下：

上矩形金属板薄板4、下矩形金属板薄板6各边缘与矩形绝缘薄板1的相应边缘均留有一定距离，避免电压过高而绕过介质板边缘产生拉弧。

凸台3的厚度可根据相邻正多边形通孔之间的距离变化，高度可依据所加电压的大小变化；上矩形金属板薄板4嵌入凸台3内，覆盖并贴合整个矩形绝缘薄板1。

环状突起8的内侧与下矩形金属板薄板6外轮廓配合，环状突起8起电极定位和提高矩形绝缘薄板1刚性的作用。

上矩形金属板薄板4连接电源高压端，下矩形金属板薄板6连接电源低压端，在通孔a2、通孔b5、通孔c7内产生等离子体。

通孔a2倒圆角能够为流体导流，减小风阻。

通孔b5、通孔c7倒圆角能够避免出现尖端放电。

本发明一种多边形孔等离子体发生装置装配方法为：

将矩形绝缘薄板1摆放到位，凸台3的一面朝上，将上矩形金属板薄板4的通孔b5按照结构特征嵌入凸台3外壁，上矩形金属板薄板4靠矩形绝缘薄板1上表面凸台3定位安装。

将矩形绝缘薄板1和上矩形金属板薄板4托起，下矩形金属板薄板6嵌入环状突起8内，下矩形金属板薄板6靠矩形绝缘薄板1下表面凸起的环形沟槽定位安装。

本发明一种多边形孔等离子体发生方法，使用一种多边形孔等离子体发生装置，具体按照以下步骤实施：

步骤1、用高压导线分别连接上矩形金属板薄板4和电源的正极，上电极板导通，电源特性选择输出波形为正弦波或者纳秒脉冲的电源；

步骤2、用高压导线分别连接下矩形金属板薄板6和电源的接地端；

步骤3、打开电源开关，调节电源旋钮，调节电压，直至通孔a2、通孔b5、通孔c7处能够观察到紫色明亮的放电等离子体。

通过上述方式，本发明提供一种多边形孔等离子体发生装置，还具有安装简单、生产效率高、生产成本低、结构刚性好、制造维护简单、环境适应性强的优点；本发明一种多边形孔等离子体发生方法，能够产生大面积均匀的等离子体放电区域。

技术特征：

1.一种多边形孔等离子体发生装置，其特征在于，自上而下包括依次紧密贴合的上电极板、介质板、下电极板；

所述介质板包括矩形绝缘薄板(1)，所述矩形绝缘薄板(1)上均匀开设多个尺寸一致的正多边形的通孔a(2)，所述矩形绝缘薄板(1)上表面位于每个通孔a(2)的边缘连接与通孔a(2)形状一致的凸台(3)，每个所述凸台(3)配合连接上电极板；

所述上电极板包括上矩形金属板薄板(4)，每个所述上矩形金属板薄板(4)上开设与凸台(3)外壁形状、尺寸一致的通孔b(5)，每个所述通孔b(5)内嵌接一个凸台(3)；

所述下电极板包括下矩形金属板薄板(6)，每个下矩形金属板薄板(6)上开设形状与通孔a(2)相同，且尺寸不小于通孔a(2)的通孔c(7)。

2.根据权利要求1所述一种多边形孔等离子体发生装置，其特征在于，所述矩形绝缘薄板(1)的长度、宽度均大于上矩形金属板薄板(4)和下矩形金属板薄板(6)的长度、宽度。

3.根据权利要求1所述一种多边形孔等离子体发生装置，其特征在于，所述矩形绝缘薄板(1)下表面边缘连接环状突起(8)，所述环状突起(8)内侧与下矩形金属板薄板(6)外轮廓配合连接。

4.根据权利要求1所述一种多边形孔等离子体发生装置，其特征在于，所述上矩形金属板薄板(4)连接电源高压端，所述下矩形金属板薄板(6)连接电源低压端。

5.根据权利要求1所述一种多边形孔等离子体发生装置，其特征在于，所述上矩形金属板薄板(4)、下矩形金属板薄板(6)的四个角均为倒圆角结构。

6.根据权利要求1所述一种多边形孔等离子体发生装置，其特征在于，所述通孔a(2)、通孔b(5)、通孔c(7)的两端均为倒圆角结构。

7.一种多边形孔等离子体发生方法，其特征在于，使用如权利要求1-6任意一项所述的一种多边形孔等离子体发生装置，具体按照以下步骤实施：

步骤1、用高压导线分别连接上矩形金属板薄板(4)和电源的正极，上电极板导通，电源特性选择输出波形为正弦波或者纳秒脉冲的电源；

步骤2、用高压导线分别连接下矩形金属板薄板(6)和电源的接地端；

步骤3、打开电源开关，调节电源旋钮，调节电压，直至通孔a(2)、通孔b(5)、通孔c(7)处能够观察到紫色明亮的放电等离子体。

技术总结
本发明公开了一种多边形孔等离子体发生装置，包括依次紧密贴合的上电极板、介质板、下电极板；介质板包括矩形绝缘薄板，矩形绝缘薄板上均匀开设多个尺寸一致的正多边形的通孔a，矩形绝缘薄板上表面位于每个通孔a的边缘连接与通孔a形状一致的凸台，每个凸台连接上电极板；上电极板包括上矩形金属板薄板，上矩形金属板薄板上开设与通孔a尺寸、位置一致的通孔b，每个通孔b内嵌接一个凸台；下电极板包括下矩形金属板薄板，每个下矩形金属板薄板上开设与通孔a尺寸、位置一致的通孔c；具有安装简单、生产效率高、生产成本低、结构刚性好、制造维护简单、环境适应性强的优点；本发明等离子体发生方法，能够产生大面积均匀的等离子体放电区域。

技术研发人员：胡佳伟;李庆;成星;韩波
受保护的技术使用者：西安空天机电智能制造有限公司
技术研发日：2020.07.30
技术公布日：2020.11.10