【技术实现步骤摘要】
一种等离子体射流装置
本专利技术属于等离子体
，特别涉及了一种等离子体射流装置。
技术介绍
等离子体是物质的第四态，是由大量正负带电粒子和中性粒子组成的，并表现出集体行为的一种中性集合体。根据电离程度的不同可以分为高温等离子体和低温等离子体。大气压低温等离子体射流发生器是近年来兴起的一种新的大气压低温等离子体放电技术，利用气流和电场的作用使放电区域产生的等离子体从喷管或孔口中喷出，在无固体边界约束的外界气体环境中作朝向工作区域定向流动形成等离子体射流。大气压低温等离子体射流源因其具有结构简单、运行稳定、作用距离长、活性粒子种类多、数量大等特点，在材料表面改性、生物医学(辅助伤口治疗、血液凝结、牙齿根管治疗、杀灭癌细胞、消毒杀菌、皮肤病治疗)、环境治理(空气净化、污水处理)等领域具有独特的技术优势和良好的应用前景。等离子体射流的传播速度是限制低温等离子体应用于实际的主要因素之一，决定了等离子体射流的作用范围与处理效果。根据传播速度，传统的等离子体射流分为气流驱动型和电场驱动型。在电场驱动型等离子体射流应用...
【技术保护点】
1.一种等离子体射流装置，其特征在于：包括纳秒脉冲电源、毫秒脉冲电源、信号发生器、一对环形电极、拉瓦尔喷管、高压固态开关模块、电阻、电容、电感和供气模块；拉瓦尔喷管包括首尾依次连接的喷管收缩段、喷管喉部和喷管扩张段，一对环形电极固定在喷管喉部的内部，环形电极的表面与喷管喉部内壁之间留有空隙，环形电极的内壁带齿，且两个环形电极上的齿相互错开，其中一个环形电极的一端经串联的电容和电阻与纳秒脉冲电源的输出端电气连接，该环形电极的另一端经高压固态开关模块接地，另一个环形电极的一端经电感与毫秒脉冲电源的输出端电气连接，信号发生器的输出端分别与纳秒脉冲电源的触发信号端、毫秒脉冲电源的触...
【技术特征摘要】
1.一种等离子体射流装置，其特征在于：包括纳秒脉冲电源、毫秒脉冲电源、信号发生器、一对环形电极、拉瓦尔喷管、高压固态开关模块、电阻、电容、电感和供气模块；拉瓦尔喷管包括首尾依次连接的喷管收缩段、喷管喉部和喷管扩张段，一对环形电极固定在喷管喉部的内部，环形电极的表面与喷管喉部内壁之间留有空隙，环形电极的内壁带齿，且两个环形电极上的齿相互错开，其中一个环形电极的一端经串联的电容和电阻与纳秒脉冲电源的输出端电气连接，该环形电极的另一端经高压固态开关模块接地，另一个环形电极的一端经电感与毫秒脉冲电源的输出端电气连接，信号发生器的输出端分别与纳秒脉冲电源的触发信号端、毫秒脉冲电源的触发信号端以及高压固态开关模块的驱动信号端电气连接，供气模块提供的工作气体从喷管收缩段输入整个拉瓦尔喷管；信号发生器输出三路信号分别至纳秒脉冲电源、毫秒脉冲电源和高压固态开关模块，从而控制纳秒脉冲电源和毫秒脉冲电源的输出电压脉冲的时序以及高压固态开关模块的开断，当高压固态开关模块断开，纳秒脉冲电源向环形电极输出高压脉冲，实现工作气体的高密度电离，形成带导电的等离子体，经过微秒级延时后，纳秒脉冲电源关闭输出，高压固态开关模块闭合，毫秒脉冲电源向环形电极输出高压脉冲，实现工作气体的进一步电离和加热，随着工作气体不断输入拉瓦尔喷管，产生的等离子体跟随工作气体发生压缩和膨胀过程，实现等离子体射流。
2.根据权利要求1所述等离子体射流装置，其特征在于：拉瓦尔喷管的材质为陶瓷、石英或玻璃纤维；喷管喉部的直径为5-22mm，水平方向的长度为30-60mm；喷管收缩段的收缩角α为15～30°，水平方向的长度为50-200mm；喷管扩张段的扩张角β为3～6°，水平方向的长度为40-100mm。
3.根据权利要求1所述等离子体射流装置，其特征在于：环形电极的材质为...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴淑群，刘雪原，刘敏格，杨璐，张潮海，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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