沿面放电等离子体装置制造方法及图纸

公开了组合介质材料构成的沿面放电等离子体装置，其包括高压电极、地电极和组合介质层，高压电极为平板结构，地电极为条状结构，组合介质层包括层叠的氧化铝陶瓷层和聚四氟乙烯层，其中，所述高压电极紧贴氧化铝陶瓷层，所述地电极紧贴所述聚四氟乙烯层，当高压电极在高压电源的激励下时，地电极产生沿其表面分布的放电等离子体。

【技术实现步骤摘要】
沿面放电等离子体装置
本专利技术涉及等离子体
，尤其是涉及一种组合介质材料构成的沿面放电等离子体装置。
技术介绍
沿面介质阻挡放电能够在大气压空气条件下产生大面积、均匀、稳定且接近室温的等离子体，目前在生物医学、材料表面改性、环境保护、工业臭氧合成等方面获得了广泛的研究和应用。目前沿面介质阻挡放电在应用过程中面临介质材料易老化、放电起始电压较高、发热较大等问题。同时介质材料也会影响沿面介质阻挡放电等离子体的特性。例如，与石英和陶瓷相比，聚四氟乙烯作为介质材料更有助于电场线在其表面的传播，而且聚四氟乙烯的放电起始电压更高。与有机玻璃相比，聚四氟乙烯作为介质材料产生等离子体的振动温度和电子温度更高。而对于聚四氟乙烯、FR-4环氧玻璃纤维板和氧化铝陶瓷三种介质材料，在相同的放电功率下，FR-4环氧玻璃纤维板的发热最大，氧化铝陶瓷的发热最小、放电起始电压最低。当沿面介质阻挡放电处理人体皮肤时，如果产生的等离子体温度高于40℃会使细胞退化和破坏；当温度高于45℃时，会导致蛋白质变性，从而使其结构发生改变，进而导致功能丧失，造成热损伤。并且等离子体的温度也会影响活性粒子的种类和浓度。如当等离子体的温度过高时，随着放电时间的增加，气相O3的浓度逐渐降低，而O3在消毒灭菌方面具有重要的作用。因此在沿面介质阻挡放电的应用中，需要避免因介质材料的温度过高，对生物组织造成热损伤。同时在采用介质阻挡放电时，由于介质材料的发热导致介质材料老化，并发生击穿现象，从而产生火花放电或电弧放电，对生物组织造成电损伤。因此控制介质材料的发热有助于提高处理的安全性和处理效果。综上所述，针对沿面介质阻挡放电中介质材料易老化、放电起始电压较高、发热较大等问题，需要选用一种新型材料或者结合不同介质材料的性能构成组合介质材料，以降低沿面介质阻挡放电的放电起始电压和介质材料的发热，延长介质材料的使用寿命，同时得到具有生物医学效应的活性粒子，进而产生更强的生物效应。在
技术介绍
部分中公开的上述信息仅仅用于增强对本专利技术背景的理解，因此可能包含不构成在本国中本领域普通技术人员公知的现有技术的信息。
技术实现思路
鉴于上述问题，本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种组合介质材料构成的沿面放电等离子体装置。本专利技术的目的是通过以下技术方案予以实现。一种组合介质材料构成的沿面放电等离子体装置包括，高压电极，其为平板结构，地电极，其为条状结构，组合介质层，其包括层叠的氧化铝陶瓷层和聚四氟乙烯层，其中，所述高压电极紧贴氧化铝陶瓷层，所述地电极紧贴所述聚四氟乙烯层，当高压电极在高压电源的激励下时，地电极产生沿其表面分布的放电等离子体。所述的组合介质材料构成的沿面放电等离子体装置中，所述聚四氟乙烯层镀于所述氧化铝陶瓷层上。所述的组合介质材料构成的沿面放电等离子体装置中，所述氧化铝陶瓷层的厚度为0.5-3mm，聚四氟乙烯层厚度为10-1000μm。所述的组合介质材料构成的沿面放电等离子体装置中，所述地电极为网状结构。所述的组合介质材料构成的沿面放电等离子体装置中，所述网状结构由正三角形、正方形、正六边形或圆形排列形成。所述的组合介质材料构成的沿面放电等离子体装置中，所述聚四氟乙烯层涂覆于氧化铝陶瓷层上。所述的组合介质材料构成的沿面放电等离子体装置中，所述氧化铝陶瓷层替换为玻璃层或石英层，聚四氟乙烯层替换为聚丙乙烯层。所述的组合介质材料构成的沿面放电等离子体装置中，所述组合介质层尺寸分别大于高压电极和地电极的尺寸，高压电极的尺寸小于地电极的尺寸。所述的组合介质材料构成的沿面放电等离子体装置中，所述高压电极和地电极由铜、铁或不锈钢制成。所述的组合介质材料构成的沿面放电等离子体装置中，所述高压电极连接高压电源，高压电源包括正弦高压和脉冲高压电源，所述正弦高压电源的频率为50Hz～100MHz，电压幅值在1kV～20kV之间，所述脉冲高压电源的频率低于100kHz。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术组合介质材料构成的沿面放电等离子体装置通过紧贴高压电极和地电极的组合介质层降低了装置放电起始电压，特别是氧化铝陶瓷的放电电压较低，采用氧化铝陶瓷镀聚四氟乙烯能够明显降低放电起始电压，从而降低了对电源激励的要求和对放电装置的损害，有利于提高装置的安全性，抑制了介质材料的发热。聚四氟乙烯和氧化铝陶瓷的发热都较低，采用这两种介质材料构成组合介质材料，能够进一步抑制介质材料的发热，有利于保持放电的稳定和精确控制等离子体中的活性粒子，并延长装置的使用寿命，使得装置更加适用于热敏感性的应用领域。提高了灭菌效率。组合介质材料中聚四氟乙烯与地电极相贴，提高了大面积等离子体的均匀性，并且改变了等离子体中活性粒子的种类和浓度，使得灭菌效率大幅度提高。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够使得本专利技术的技术手段更加清楚明白，达到本领域技术人员可依照说明书的内容予以实施的程度，并且为了能够让本专利技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，下面以本专利技术的具体实施方式进行举例说明。附图说明通过阅读下文优选的具体实施方式中的详细描述，本专利技术各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。说明书附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本专利技术的限制。显而易见地，下面描述的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。而且在整个附图中，用相同的附图标记表示相同的部件。在附图中：图1是根据本专利技术一个实施例的组合介质材料构成的沿面放电等离子体装置的结构示意图。以下结合附图和实施例对本专利技术作进一步的解释。具体实施方式下面将参照附图更详细地描述本专利技术的具体实施例。虽然附图中显示了本专利技术的具体实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本专利技术而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本专利技术，并且能够将本专利技术的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是，在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可以理解，技术人员可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名词的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”或“包括”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。说明书后续描述为实施本专利技术的较佳实施方式，然所述描述乃以说明书的一般原则为目的，并非用以限定本专利技术的范围。本专利技术的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。为便于对本专利技术实施例的理解，下面将结合附图以具体实施例为例做进一步的解释说明，且各个附图并不构成对本专利技术实施例的限定。为了更好地理解，图1是根据本专利技术一个实施例的组合介质材料构成的沿面放电等离子体装置的结构示意图，一种组合介质材料构成的沿面放电等离子体装置包括，一种组合介质材料构成的沿面放电等离子体装置包括，高压电极101，其为平板结构，地电极102，其为条状结构，组合介质层，其包括层叠的氧化铝陶瓷层和聚四氟乙烯层104，其中，所述高压电极101紧贴氧化铝陶瓷层103，所述地电极102紧贴所述聚四氟乙烯层104，当高压电极101在高压电源的激励下时，地电极102本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种组合介质材料构成的沿面放电等离子体装置，其包括，高压电极，其为平板结构，地电极，其为条状结构，组合介质层，其包括层叠的氧化铝陶瓷层和聚四氟乙烯层，其中，所述高压电极紧贴氧化铝陶瓷层，所述地电极紧贴所述聚四氟乙烯层，当高压电极在高压电源的激励下时，地电极产生沿其表面分布的放电等离子体。

【技术特征摘要】
1.一种组合介质材料构成的沿面放电等离子体装置，其包括，高压电极，其为平板结构，地电极，其为条状结构，组合介质层，其包括层叠的氧化铝陶瓷层和聚四氟乙烯层，其中，所述高压电极紧贴氧化铝陶瓷层，所述地电极紧贴所述聚四氟乙烯层，当高压电极在高压电源的激励下时，地电极产生沿其表面分布的放电等离子体。2.如权利要求1所述的组合介质材料构成的沿面放电等离子体装置，其特征在于，优选的，所述聚四氟乙烯层镀于所述氧化铝陶瓷层上。3.如权利要求2所述的组合介质材料构成的沿面放电等离子体装置，其特征在于，所述氧化铝陶瓷层的厚度为0.5-3mm，聚四氟乙烯层厚度为10-1000μm。4.如权利要求1所述的组合介质材料构成的沿面放电等离子体装置，其特征在于，所述地电极为网状结构。5.如权利要求4所述的组合介质材料构成的沿面放电等离子体装置，其特征在于，所述网状结构由正三角形、正方形、正六边形或圆形排列形...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘定新，王冰川，王伟涛，李乔松，郭莉，孔刚玉，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61