一种便携式大面积等离子体射流装置、系统制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种便携式大面积等离子体射流装置、系统，属于等离子体发生装置技术领域，包括壳体、射流喷口阵列、针电极阵列、电阻阵列、高压节点和升压模块；壳体内设有升压模块的固定腔及主管道；主管道的一端设有进气接口，另一端设有多个独立的气体管道；射流喷口阵列中每一射流喷口与相对应的气体管道连通，针电极阵列中多个针电极位于相对应的多个气体管道中；针电极阵列的多个针电极分别与电阻阵列相对应的多个电阻电性连接，多个电阻均与高压节点电性连接；高压节点与升压模块的高压侧电性连接。本发明专利技术使用分布式的电阻

【技术实现步骤摘要】
一种便携式大面积等离子体射流装置、系统


[0001]本专利技术属于等离子体发生装置
，更具体地，涉及一种便携式大面积等离子体射流装置、系统。

技术介绍

[0002]大气压非平衡等离子体是在大气压下产生的等离子体，其电子温度可高达数万度，而离子和中性粒子的温度远小于电子温度，通常接近室温，因此其放电时的气体温度也接近室温。大气压低温等离子体射流装置可以在大气压下产生等离子体射流，不会使被处理对象受到等离子体放电间隙尺寸的限制，操作简单，且产生的气体温度低，活性高。
[0003]随着低温等离子体在生物医学领域的广泛应用，等离子体发生装置小型化、简易化、等离子体大面积化以及活性成分可控化成为了新的发展趋势。专利申请201811235432.5公开了一种手持式等离子体治疗仪，这种装置能通过空心电极阵列产生等离子体射流。专利申请201780001937.2公开了一种等离子体放电式皮肤处理装置。该装置通过包裹介质的电极间产生空气介质阻挡放电产生了大面积的等离子。但是，现有大面积等离子体装置依然受到安全性、均匀性以及成分可控等因素的制约，比如高压电极直接放电容易产生电弧放电造成电击、烧蚀，空心针电产生射流面积小且为空心环状，作用效率低、空气介质阻挡放电间隙短，易造成伤口感染，电极电场分布不均匀导致的射流不均匀，射流密度受限于电极结构等，工作气体单一，无法控制活性粒子成分等。
[0004]综上所述，现有大面积等离子体装置依然存在装置复杂、安全性低、不均匀、成分难以控制的问题。

技术实现思路

[0005]针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本专利技术提供了一种便携式大面积等离子体射流装置、系统，其目的在于使用分布式的电阻
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针串联阵列的电极结构，以及独立的针电极
‑
射流喷口连通气体管道优化了电场分布，提高了大面积射流放电的均匀性，由此解决现有技术电极电场不均匀导致的等离子体射流不均匀的技术问题。
[0006]为实现上述目的，按照本专利技术的一个方面，提供了一种便携式大面积等离子体射流装置，所述装置包括：壳体、等离子体发生机构和升压模块；
[0007]所述壳体内设有所述升压模块的固定腔及主管道；所述主管道的一端设有进气接口，其另一端设有多个独立的气体管道；
[0008]所述等离子体发生机构包括射流喷口阵列、针电极阵列、电阻阵列和高压节点；所述射流喷口阵列中每一射流喷口与相对应的气体管道连通，所述针电极阵列中多个针电极位于相对应的多个气体管道中；所述针电极阵列的多个针电极分别与所述电阻阵列相对应的多个电阻电性连接，所述多个电阻均与所述高压节点电性连接；所述高压节点与所述升压模块的高压侧电性连接。
[0009]优选地，所述气体管道设置于所述壳体内部且为弯折结构；所述针电极阵列还包
括固定槽，所述针电极设置于所述固定槽且其针尖位于所述气体管道内并朝向气体流出方向，所述针电极为直线实心无缝隙结构的导电材料制成。
[0010]优选地，所述气体管道设置于所述壳体内部且为直线结构；所述针电极阵列还包括固定槽，所述针电极设置于所述固定槽且其针尖位于所述气体管道内并朝向气体流出方向，所述针电极为L型实心无缝隙结构的导电材料制成。
[0011]优选地，所述气体管道设置于所述壳体外部且通过柔性管道与所述主管道连通，所述电阻阵列中每一电阻被绝缘材料包裹并嵌入相对应的气体管道内；所述针电极阵列还包括固定槽，所述针电极设置于所述固定槽且其针尖位于所述气体管道内并朝向气体流出方向，所述针电极为直线实心无缝隙结构的导电材料制成。
[0012]优选地，射流喷口阵列的每一射流喷口的直径为0.5mm
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3mm，壁厚为0.5mm
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1mm，射流喷口间距为1mm
‑
20cm。
[0013]优选地，所述升压模块的输出电压幅值为0
‑
15kV。
[0014]优选地，所述电阻阵列中每个电阻的阻值为10MΩ
‑
2GΩ。
[0015]优选地，所述进气接口输入的气体流速为0
‑
15L/min。
[0016]优选地，在所述壳体上设有低压供电接口和开关，所述低压供电接口分别与所述开关与所述升压模块电性连接，所述低压供电接口的输入电压为0
‑
50V。
[0017]按照本专利技术的另一方面，提供了一种便携式大面积等离子体射流系统，包括上文所述的便携式大面积等离子体射流装置，还包括控制器和可移动气瓶柜；
[0018]所述控制器包括流量控制单元、电压控制单元、接地端子和射流装置供电端口，所述射流装置供电端口与所述低压供电接口电连接；
[0019]所述可移动气瓶柜包括气瓶和夹持机构，所述气瓶设置于所述可移动气瓶柜内并与所述进气接口连通，所述夹持机构用于放置所述射流装置；
[0020]所述射流装置供电端口用于向所述射流装置供电；所述电压控制单元用于调节向所述射流装置的供电电压；所述流量控制单元用于控制输入至所述进气接口的气体流速。
[0021]总体而言，通过本专利技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：
[0022]1、本专利技术提出的便携式大面积等离子体射流装置使用分布式的电阻
‑
针串联阵列的电极结构，以及独立的针电极
‑
射流喷口连通气体管道优化了电场分布，提高了大面积射流放电的均匀性。
[0023]2、本专利技术提出的便携式大面积等离子体射流装置通过电阻阻挡放电产生等离子体射流，可以确保人体安全触摸，不会产生任何发热和电击感，保证使用者的生命安全。
[0024]3、本专利技术提出的便携式大面积等离子体射流装置采用实心、无缝隙的针阵列电极结构，将电阻本体和升压模块输出端与工作气体隔绝，避免了高压电弧放电的产生，实心针电极通过介质管口放电，可以产生更弥散的等离子体射流，同时管口尺寸与间隙不受电极尺寸限制，可以有效地提高等离子射流密度，在适当的射流喷口间距和处理间隙下，可产生均匀的面状等离子体射流，提高了等离子体作用效率。
[0025]4、本专利技术提出的便携式大面积等离子体射流装置小巧、方便，价格低廉，同时大大提高了使用的灵活性，可供医院、家庭、野外等多种场景使用。
[0026]5、本专利技术提出的便携式大面积等离子体射流系统，通过外接供气系统改变工作气
体的组分，并通过流量控制单元可以有效的控制多种活性成分的比重，提高使用效率。
附图说明
[0027]图1是本专利技术便携式大面积等离子体射流装置的一个实施例的结构示意图；
[0028]图2是本专利技术便携式大面积等离子体射流装置的一个实施例的结构示意图；
[0029]图3是本专利技术便携式大面积等离子体射流装置的一个实施例的结构示意图；
[0030]图4是本专利技术便携式大面积等离子体射流装置的控制器的结构示意图；
[0031]图5是本专利技术便携式大面积等离子体射本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种便携式大面积等离子体射流装置，其特征在于，所述装置包括：壳体(1)、等离子体发生机构和升压模块(2)；所述壳体(1)内设有所述升压模块(2)的固定腔及主管道；所述主管道的一端设有进气接口(4)，其另一端设有多个独立的气体管道(9)；所述等离子体发生机构包括射流喷口阵列(6)、针电极阵列(11)、电阻阵列(7)和高压节点(8)；所述射流喷口阵列(6)中每一射流喷口与相对应的气体管道(9)连通，所述针电极阵列(11)中多个针电极位于相对应的多个气体管道(9)中；所述针电极阵列(11)的多个针电极分别与所述电阻阵列(7)相对应的多个电阻电性连接，所述多个电阻均与所述高压节点(8)电性连接；所述高压节点(8)与所述升压模块(2)的高压侧电性连接。2.根据权利要求1所述的一种便携式大面积等离子体射流装置，其特征在于，所述气体管道(9)设置于所述壳体(1)内部且为弯折结构；所述针电极阵列(11)还包括固定槽(10)，所述针电极设置于所述固定槽(10)且其针尖位于所述气体管道(9)内并朝向气体流出方向，所述针电极为直线实心无缝隙结构的导电材料制成。3.根据权利要求1所述的一种便携式大面积等离子体射流装置，其特征在于，所述气体管道(9)设置于所述壳体(1)内部且为直线结构；所述针电极阵列(11)还包括固定槽(10)，所述针电极设置于所述固定槽(10)且其针尖位于所述气体管道(9)内并朝向气体流出方向，所述针电极为L型实心无缝隙结构的导电材料制成。4.根据权利要求1所述的一种便携式大面积等离子体射流装置，其特征在于，所述气体管道(9)设置于所述壳体(1)外部且通过柔性管道与所述主管道连通，所述电阻阵列(7)中每一电阻被绝缘材料包裹并嵌入相对应的气体管道(9)内；所述针电极阵列(11)还包括固定槽(10)，所述针电极设置于所述固定槽(10)且其针尖位于所述气体管道(9)内并朝向气体流出方向，所述针电极为直线实心无缝隙结构的导电材料制成。...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕洋，聂兰兰，刘凤梧，卢新培，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：