一种电弧放电装置制造方法及图纸

本发明专利技术适用于电弧放电装置技术领域，提供了一种电弧放电装置，包括第一电极和第二电极，所述第一电极、所述第二电极均与供能组件电性连接；动力组件，用于使所述第一电极与所述第二电极发生脱离，以使所述第一电极与所述第二电极之间生成电弧。通过设置第一电极、第二电极、供能组件和动力组件，实现了在低电压下毫秒级稳定的电弧放电；通过设置控制模块、实现了电弧周围温度从室温到几千度高温的可控调节，使电弧制造的活性粒子能够更好的应用于晶体生长。

【技术实现步骤摘要】
一种电弧放电装置
本专利技术属于电弧放电装置
，尤其涉及一种电弧放电装置。
技术介绍
电弧是一种气体放电现象，电流通过某些绝缘介质(例如空气)所产生的瞬间火花。电弧放电能够产生巨大的热量，制造大量的活性粒子，在生产生活中被广泛使用，比如电焊机，直流电弧金刚石生长系统。电弧产生的概率与施加电压、电压持续时间成正比，与两极间距离成反比。为了达到毫秒级电弧放电，现在采用的办法是提高电压，而电极间的瞬时功率与电压的平方成正比，这就导致毫秒级放电仍会放出巨大热量，引起周围温度快速升高，使得难以获得低氛围温度的毫秒级电弧，且电弧制造的活性粒子只有在较低的合适温度才会生长到晶体上。
技术实现思路
本专利技术实施例的目的在于提供一种电弧放电装置，旨在解决
技术介绍
中所提到的问题。本专利技术实施例是这样实现的一种电弧放电装置，包括第一电极和第二电极，所述第一电极、所述第二电极均与供能组件电性连接，所述电弧放电装置还包括：动力组件，用于使所述第一电极与所述第二电极发生脱离，以使所述第一电极与所述第二电极之间生成电弧。优选的，所述第一电极靠近所述第二电极的一端呈针状；所述第二电极靠近所述第一电极的一端为平面状。优选的，所述动力组件包括：衔铁；所述衔铁设置在所述第一电极远离所述第二电极的一端；电磁铁；所述电磁铁设置在所述衔铁的一侧。优选的，所述供能组件包括：限流电阻；所述限流电阻与所述第一电极电性连接；电源；所述限流电阻与所述电源的一个电极电性连接，所述第二电极与所述电源的另一个电极电性连接。优选的，所述电弧放电装置还包括：控制模块；所述控制模块与所述电磁铁电性连接。优选的，所述电磁铁与所述衔铁之间的间隙为0.4～0.6mm。优选的，所述电源的电压范围是1.5～1000V，所述限流电阻的电阻值为0.1～1000Ω，通过所述限流电阻的电流值为1～20A。本专利技术实施例提供的一种电弧放电装置，通过设置第一电极、第二电极、供能组件和动力组件，可以实现在低电压下毫秒级稳定的电弧放电。附图说明图1为本专利技术实施例提供的一种电弧放电装置的结构示意图。附图中：1、第二电极；2、第一电极；3、衔铁；4、电磁铁；5、控制模块；6、限流电阻；7、电源。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。以下结合具体实施例对本专利技术的具体实现进行详细描述。如附图1所示，为本专利技术一个实施例提供的一种电弧放电装置的结构示意图，包括第一电极2和第二电极1，所述第一电极2、所述第二电极1均与供能组件电性连接，所述电弧放电装置还包括：动力组件，用于使所述第一电极2与所述第二电极1发生脱离，以使所述第一电极2与所述第二电极1之间生成电弧。在实际应用中，供能组件使得第一电极2与第二电极1时刻流过大量电子，当动力组件带动第一电极2与第二电极1发生脱离后，电子击穿空气产生电弧；当动力组件带动第一电极2与第二电极1恢复接触后，第一电极2与第二电极1之间的空隙消失，电弧也随之消失。本专利技术实施例提供的一种电弧放电装置，通过设置第一电极2、第二电极1、供能组件和动力组件，可以实现在低电压下毫秒级稳定的电弧放电。如附图1所示，作为本专利技术的一种优选实施例，所述第一电极2靠近所述第二电极1的一端呈针状；所述第二电极1靠近所述第一电极2的一端为平面状。具体的，第一电极2为针形电极，第二电极1为平面电极。电弧的产生需要电流击穿空气，第一电极2的针状端越细，电流越容易击穿空气。如附图1所示，作为本专利技术的一种优选实施例，所述动力组件包括：衔铁3；所述衔铁3设置在所述第一电极2远离所述第二电极1的一端；电磁铁4；所述电磁铁4设置在所述衔铁3的一侧。具体的，当电磁铁4通电时，电磁铁4吸引衔铁3上升，衔铁3带动第一电极2与第二电极1相脱离，第一电极2与第二电极1之间产生电弧；当电磁铁4断电时，衔铁3和第一电极2在重力的作用下回落，当第一电极2回落至与第二电极1相接触时，电弧消失。如附图1所示，作为本专利技术的一种优选实施例，所述供能组件包括：限流电阻6；所述限流电阻6与所述第一电极2电性连接；电源7；所述限流电阻6与所述电源7的一个电极电性连接，所述第二电极1与所述电源7的另一个电极电性连接。具体的，电源7可以是直流电源7，当限流电阻6与电源7的正极连接时，第二电极1与电源7的负极连接，反之亦然。第一电极2、限流电阻6、电源7和第二电极1之间形成回路，当电磁铁4通电时，衔铁3带动第一电极2离开第二电极1，产生电弧放电。由于第一电极2和第二电极1之间的间距是从零开始一点点拉开，在限流电阻6足够小时，几伏的低电压也能在毫秒级实现百分百的放电。当电磁铁4断电时，第一电极2回落，与第二电极1接触后，电弧熄灭。如附图1所示，作为本专利技术的一种优选实施例，所述电弧放电装置还包括：控制模块5；所述控制模块5与所述电磁铁4电性连接。具体的，可以采用AVR单片机和ATMEGA16，结合三极管开关电路，构成控制模块5。当第一电极2和第二电极1之间的间距拉开速度太快时，可能造成中间断弧，能看到闪光但周围温度上升很小。通过第一电极2升起回落的加速度可设计程控程序，使第一电极2处于直接拉开或飘浮状态。直接拉开时，电弧能产生活性粒子但产热较少；漂浮状态时，电弧既产生活性粒子还放出大量的热。电压越高产热功率越大，限流电阻6越小产热功率越大，漂浮状态持续时间越长产热功率越大。结合电源7电压、限流电阻6大小的调控与第一电极2运动形态、漂浮时长的程序控制，实现对电弧周围温度的调控。当电源7电压为300V、限流电阻6为80Ω、针形电阻周围的气氛为CH4+H2时，通过控制模块5控制电磁铁4通电20ms、再断电20ms，所产生的电弧周围的温度小于300℃；当电源7电压为300V，限流电阻6为80Ω，针形电阻周围的气氛为CH4+H2时，通过控制模块5控制电磁铁4通电5ms、断电5ms、通电6ms、断电6ms、通电7ms、断电7ms、通电6ms、断电6ms、通电5ms、断电5ms，所产生的电弧周围的温度大于2600℃，此温度已可以使钼片融化。本专利技术实施例提供的一种电弧放电装置，通过设置控制模块5、实现了电弧周围温度从室温到几千度高温的可控调节，使电弧制造的活性粒子能够更好的应用于晶体生长。作为本专利技术的一种优选实施例，所述电磁铁4与所述衔铁3之间的间隙为0.4～0.6mm。具体的，当电磁铁4与衔铁3之间的间隙过大时，电磁铁4需要较强的磁性方能使衔铁3能够被电磁铁4吸引而上升，且进而导致第一电极2与第二电极1之间的间距过大，不易产生电弧；当电磁铁4与衔铁3之间的间隙过小时，会使产生的电弧过小，难以后续利用。作为本专利技术的一种优选实施例，所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电弧放电装置，包括第一电极和第二电极，所述第一电极、所述第二电极均与供能组件电性连接，其特征在于，所述电弧放电装置还包括：/n动力组件，用于使所述第一电极与所述第二电极发生脱离，以使所述第一电极与所述第二电极之间生成电弧。/n

【技术特征摘要】
1.一种电弧放电装置，包括第一电极和第二电极，所述第一电极、所述第二电极均与供能组件电性连接，其特征在于，所述电弧放电装置还包括：
动力组件，用于使所述第一电极与所述第二电极发生脱离，以使所述第一电极与所述第二电极之间生成电弧。


2.根据权利要求1所述的一种电弧放电装置，其特征在于，所述第一电极靠近所述第二电极的一端呈针状；所述第二电极靠近所述第一电极的一端为平面状。


3.根据权利要求1所述的一种电弧放电装置，其特征在于，所述动力组件包括：
衔铁；所述衔铁设置在所述第一电极远离所述第二电极的一端；
电磁铁；所述电磁铁设置在所述衔铁的一侧。


4.根据权利要求1所述的一种电弧放电装...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈熙野，陈海勇，
申请(专利权)人：陈熙野，
类型：发明
国别省市：吉林;22