常压放电冷等离子体发生器

1.常压放电冷等离子体发生器，包括上隔板(6)、射频电极(7)、下隔板(8)和地电极(9)，射频电极(7)与射频电源(5)连接，地电极(9)与射频电源地线连接，上隔板(6)覆盖于射频电极(7)上，其特征在于，下隔板(8)内部设有纵横交叉的气体通道(12)，射频电极(7)、地电极(9)上均设有突起的平行板条，地电极(9)、下隔板(8)上均设有与射频电极(7)的板条相匹配的窄槽，射频电极(7)的平行板条可以穿过下隔板(8)的窄槽(13)，平行穿插于地电极(9)的窄槽之间，再平行穿插于地电极的平行板条之间；在射频电极(7)的平行板条和地电极(9)的窄槽及平行板条之间形成等离子体放电室(10)，所述常压放电冷等离子体发生器工作气体源包括氦气、氩气在内的能在大气压下稳定放电的气源。
2.如权利要求1所述的常压放电冷等离子体发生器，射频电极的平行板条的下表面与地电极下表面处于同一平面。
3.如权利要求2所述的常压放电冷等离子体发生器，其特征在于，所述射频电极的平行板条的高度为1-100mm。
4.如权利要求3所述的常压放电冷等离子体发生器，其特征在于，所述射频电极和地电极之间形成等离子体放电室的间隙为0.5-3.0mm。
5.如权利要求1所述的常压放电冷等离子体发生器，其特征在于，所述射频电极的平行板条下表面与所述地电极的平行板条下表面处于同一平面。
6.如权利要求5所述的常压放电冷等离子体发生器，其特征在于，所述地电极的平行板条高度为1-100mm。
7.如权利要求6所述的常压放电冷等离子体发生器，其特征在于，所述射频电极和地电极之间形成等离子体放电室的间隙为0.5-3.0mm。
8.如权利要求1-7任一项所述的常压放电冷等离子体发生器，其特征在于，所述等离子体放电室共同构成的截面为圆形、椭圆形、正方形、长方形。
9.如权利要求8所述的常压放电冷等离子体发生器，其特征在于，所述发生器的射频电极和地电极为裸露金属电极，所述上隔板与下隔板使用的材料均为绝缘材料。

常压放电冷等离子体发生器\n技术领域\n[0001] 本发明属于等离子体技术领域，具体涉及一种常压放电冷等离子体发生器。\n背景技术\n[0002] 目前，在低气压条件下可以产生大面积的非平衡冷等离子体，然而需要在真空腔中完成，不能实现连续操作，同时由于真空腔体积较大，建造和维护费用昂贵，极大地限制了其应用范围。当前在大气压条件下能够产生的等离子体有两种，一种是热等离子体，如电弧产生的等离子体，温度大约10000K量级，对于畏热材料，其应用受到限制；另一种是冷等离子体，如电晕放电、介质阻挡放电产生的等离子体，温度接近室温。\n[0003] 为增大冷等离子体的面积，现有的冷等离子体发生器多采用平板电极结构。如CN \n200910085918.X公开了“大面积平板常压射频冷等离子体系统”，有两个表面彼此平行且相互绝缘的电极，一个与射频电源连接叫射频电极，另一个与地连接叫地电极，其中地电极的底部设有一个加热器来调节地电极上的温度，并在一端的绝缘材料上开设有通气孔。ZL \n201010180725.5公开了“常压下平板电极射频电容耦合氩氧/氩氮等离子体发生器”，有两个表面彼此平行的水冷平板金属电极组成，在金属电极表面粘结绝缘板条，在固定用绝缘材料的一端设有多个通气孔。ZL 200610012139.3 公开了“基于双气体源的大气压放电冷等离子体发生器”，采用双气体源供气系统和裸露电极结构，构成平板型的或圆型或椭圆型的大气压放电冷等离子体发生器，还可由多个平板型或同轴型等离子体发生器构成阵列型冷等离子体发生器。\n[0004] 无论是由两个表面彼此平行的平板金属电极构成的冷等离子体发生器或是多个平板构成的阵列型冷等离子体发生器，虽可形成较大面积的等离子体，却很难保障所产生冷等离子体的均匀性。\n发明内容\n[0005] 本发明的目的在于提供一种常压放电冷等离子体发生器，通过使用具有板条结构的射频电极以及与之匹配的地电极，形成各个放电室，并设有横纵交叉的气体通道，可将工作气体均匀分配到各个放电室，于常压下产生大体积的均匀的等离子体射流并喷射出放电室外，有利于待处理样品的转动或移动，使之更适用于生物诱变、杀菌、净化以及物体表面改性、清洗、消毒等领域。\n[0006] 为达到上述目的，本发明提供了一种常压放电冷等离子体发生器，包括上隔板6、射频电极7、下隔板8和地电极9，射频电极7与射频电源5连接，地电极9与射频电源地线连接，上隔板6覆盖于射频电极7上，其特征在于，下隔板8内部设有纵横交叉的气体通道12，射频电极7设有突起的平行板条，地电极9、下隔板8上均设有与射频电极7的板条相匹配的窄槽，射频电极7的平行板条可以穿过下隔板8的窄槽13，平行穿插于地电极9的窄槽之间；在射频电极7的平行板条和地电极9的窄槽之间形成等离子体放电室10。\n[0007] 本发明所述的冷等离子体发生器的另一种结构是，地电极9上也设有突起的平行板条结构，射频电极7的平行板条穿过下隔板8的窄槽和地电极9的窄槽，再平行穿插于地电极9的平行板条之间；在射频电极7的平行板条和地电极9的窄槽及平行板条之间形成放电室10。\n[0008] 本发明所述的冷等离子体发生器，射频电极7的平行板条下表面与地电极9或地电极9的平行板条下表面位于同一平面。\n[0009] 本发明所述的冷等离子体发生器，射频电极7或地电极9的平行板条的高度为1-\n100mm。\n[0010] 本发明所述的冷等离子体发生器，射频电极7和地电极9之间形成等离子体放电室\n10的间隙为0.5-3.0 mm。\n[0011] 本发明所述的冷等离子体发生器，等离子体放电室共同构成的截面为圆形、椭圆形、正方形、长方形。\n[0012] 本发明所述的冷等离子体发生器，发生器使用裸露金属电极，上、下隔板使用绝缘材料。\n[0013] 本发明所述的冷等离子体发生器，气体流量控制器通过可编程控制器控制，从而实现工作气体流量的精确控制。\n[0014] 本发明所述的冷等离子体发生器，射频电极与13.56MHz射频电源通过射频线连接，射频放电在常压下进行。\n[0015] 本发明所述的冷等离子体发生器，工作气体源包括氦气、氩气在内的能在大气压下稳定放电的气源。\n[0016] 有益效果：本发明提供的一种常压放电冷等离子体发生器，结构简单，容易加工；\n其射频电极的板条穿过下隔板，平行穿插于地电极的窄槽之中或地电极的板条之间，形成放电室；发生器的下隔板设有横纵交叉的气体通道，确保将工作气体均匀分配到各个放电室，保证放电的均匀性；通过施加电压，于常压下产生等离子体，源源不断的等离子体喷射出放电室外，形成大体积的射流，将待处理样品放置于射流区，即不会对等离子体发生器内部的放电过程产生影响，又可以转动或移动样品使处理更充分；还可根据实际需要改变电极的板条长度、数量及电极间距，从而得到不同体积的等离子体射流，适用于生物诱变、杀菌、净化以及物体表面改性、清洗、消毒等领域。\n附图说明\n[0017] 附图1是常压放电冷等离子体发生器供气系统示意图。\n[0018] 附图2是地电极设有板条结构的常压放电冷等离子体发生器的正面结构剖视示意图。\n[0019] 附图3是地电极设有板条结构的常压放电冷等离子体发生器的正面结构示意图。\n[0020] 附图4是地电极设有板条结构的常压放电冷等离子体发生器的侧面结构示意图。\n[0021] 附图5是常压放电冷等离子体发生器下隔板所在平面的剖视示意图。\n[0022] 附图6是常压放电冷等离子体发生器仰视示意图，其等离子体放电室构成的截面为圆形。\n[0023] 附图7是常压放电冷等离子体发生器仰视示意图，其等离子体放电室构成的截面为长方形。\n[0024] 图中各标号列示如下：\n[0025] 1－工作气体源；2－气瓶阀门；3－气体流量控制器；4－气体传输管道；5－射频电源；6－上隔板；7－射频电极；8－下隔板；9－地电极；10－放电室；11－等离子体射流；12－气体通道；13－窄槽。\n具体实施方式\n[0026] 以下结合技术方案和附图，详细叙述本发明的具体实施方式。\n[0027] 本发明涉及一种常压放电冷等离子体发生器，如图1所示，包括上隔板6、射频电极\n7、下隔板8和地电极9，射频电极7与射频电源5连接，地电极9与射频电源地线连接，上隔板6覆盖于射频电极7上，其特征在于，下隔板8 内部设有纵横交叉的气体通道12（如图5所示），射频电极设有突起的平行板条，地电极、下隔板上均设有与射频电极的板条相匹配的窄槽，射频电极的平行板条可以穿过下隔板的窄槽，平行穿插于地电极的窄槽之间；在射频电极的平行板条和地电极的窄槽之间形成等离子体放电室10，放电室构成的截面可为图6所示的圆形或图7所示的长方形。\n[0028] 常压放电冷等离子体发生器的另一种结构，其正面结构示意图如图3所示、侧面结构示意图如图4所示、正面结构剖视示意图如图2所示。该发生器的地电极9设有突起的板条结构，射频电极7的板条穿过下隔板8和地电极9的窄槽，再平行穿插于地电极9的平行板条之间；在射频电极的平行板条和地电极的窄槽及平行板条之间形成放电室10。\n[0029] 常压放电冷等离子体发生器的供气系统如图1所示。打开气瓶阀门2，使用气体流量控制器3调节气流量的大小，工作气源1沿着气体传输管道4通向等离子体发生器，由进气口进入下隔板8，再由下隔板8中横纵交叉的气体通道12流向各个放电室10，通过射频电源5施加电压，电极之间发生放电产生均匀的等离子体射流11，源源不断的等离子体射流11喷射出放电室外。将待处理的样品或物品放置于发生器之下，可实现生物诱变、杀菌、净化以及物体表面改性、清洗、消毒等。