The invention provides a large scale cold plasma jet pulse generating device includes a bipolar power supply, the resistance coupling spiral single electrode, two plasma generating device and gas distribution system of high-voltage nanosecond pulse; two plasma generating device comprises a primary and secondary medium tube long tube, secondary side wall long tube or port is provided with one or more the introduction of a hole, the primary medium is gas distribution pipe system, and the other end of the long secondary plasma tube into the hole matched with the long straight pipe; secondary insulation pipe or any insulation pipe bending resistance; coupling spiral single electrode comprises a high-pressure spiral electrode and grounding resistance, high voltage in the primary winding spiral electrode dielectric tube on the high pressure spiral electrode and the grounding resistance of the formation of parallel coupled structure; bipolar high voltage nanosecond pulse power output and high pressure spiral electrode and grounding Ground resistivity tomography. The invention can improve the energy injection efficiency and discharge intensity of nanosecond pulse discharge, thereby increasing the jet plasma scale.
【技术实现步骤摘要】
大尺度脉冲冷等离子体射流产生装置
本专利技术涉及离子体发生装置技术,尤其涉及一种大尺度脉冲冷等离子体射流产生装置。
技术介绍
大气压放电非平衡等离子体技术,对真空系统要求较低,设备投资少,运行功耗低,产生等离子体活性物种浓度高,具有较高的电子温度和较低的离子温度以及接近室温的中性气体温度,在材料表面处理、薄膜沉积、杀菌消毒、污染物处理等领域具有广阔的应用前景。通常,产生大气压冷等离子体的方式有电晕放电、介质阻挡放电、射流等,其中,射流是最常见的产生大气压室温等离子体的方式。大气压非平衡等离子体射流可以存在于外部开放的空间,很大程度上拓展了非平衡等离子体的应用范围。通常,产生等离子体射流的装置主要由高压电源、射流喷管、高压电极、接地电极和配气系统几个部分组成;电极布置于射流喷管的内部或外部,当惰性气体按照1-15L/min的流量由射流喷管喷出后,在高电压的激励下沿气流导向路径形成放电,并在喷管外部传播形成喷射状等离子体。受制于大气压条件下空气中氧分子、氮分子中振动能级对电子能量的吸收和分子对放电的淬灭,射流等离子体的尺度并不十分理想,其直径一般小于10mm,长度小于100mm,这与昂贵的惰性气体消耗相比,其经济性在应用中很低。目前,国内外已经开展了为数较多的射流等离子体产生装置的研究。LuXP等人在AppliedPhysicsLetters中介绍了一种长射流产生装置,该装置将高压电极置于一个单端封口的石英管内,在15L/min的流量下获得了长度约11cm的等离子体射流。专利CN101426327中介绍了一种射流发生装置,射流发生装置的电极采用空心管状,并与电 ...
【技术保护点】
一种大尺度脉冲冷等离子体射流产生装置,其特征在于,包括:双极性高压纳秒脉冲电源、电阻耦合螺旋单电极、两级等离子体发生装置和配气系统;所述两级等离子体发生装置包括初级介质管和次级长管,所述初级介质管为一个或多个,所述次级长管侧壁或者端口设有与初级介质管相配合的一个或者多个引入孔,所述初级介质管一端与配气系统连接,另一端与次级长管的等离子体引入孔相配合;所述次级长管为直绝缘管或者任意弯曲的绝缘管;所述电阻耦合螺旋单电极包括高压螺旋电极和接地电阻,所述高压螺旋电极缠绕在初级介质管外壁上,所述高压螺旋电极与接地电阻并联形成耦合结构后,与双极性纳秒脉冲电源电压输出端连接;所述双极性高压纳秒脉冲电源的接地端与接地电联。
【技术特征摘要】
1.一种大尺度脉冲冷等离子体射流产生装置,其特征在于,包括:双极性高压纳秒脉冲电源、电阻耦合螺旋单电极、两级等离子体发生装置和配气系统;所述两级等离子体发生装置包括初级介质管和次级长管,所述初级介质管为一个或多个,所述次级长管侧壁或者端口设有与初级介质管相配合的一个或者多个引入孔,所述初级介质管一端与配气系统连接,另一端与次级长管的等离子体引入孔相配合;所述次级长管为直绝缘管或者任意弯曲的绝缘管;所述电阻耦合螺旋单电极包括高压螺旋电极和接地电阻,所述高压螺旋电极缠绕在初级介质管外壁上,所述高压螺旋电极与接地电阻并联形成耦合结构后,与双极性纳秒脉冲电源电压输出端连接;所述双极性高压纳秒脉冲电源的接地端与接地电联。2.根据权利要求1所述大尺度脉冲冷等离子体射流产生装置,其特征在于,所述高压螺旋电极和初级介质管包裹在绝缘壳体内。3.根据权利要求1或2所述大尺度脉冲冷等离子体射流产生装置,其特征在于,所述初级介质管的内径为5-12mm,管壁厚度0.5-1mm,长度50-200mm,由石英或陶瓷材料制成;所述高压螺旋电极金属线截面为圆形或者方形。4...
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