CN101766829A - 一种新型等离子体笔 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种新型等离子体笔，包括一个电源，一个供气源，一种新型等离子体笔主体，其特征在于：一种新型等离子体笔主体包括一个或多个绝缘介质管，在该绝缘介质管内外分别设有电极，该电极与一个射频或一个高频电源连接，该等离子体微束流外设有一个壳体，该壳体的一侧设有一个或多个喷口，另外侧设有进气连接口、气体流量控制阀开关和电源开关，供气源中的气体在流经绝缘介质管内外电极之间的间隙时，被击穿电离形成等离子体向壳体外喷出，该喷出的等离子体束流可以用于对各种表面的清洗、消毒和灭菌的目的。
Description
【技术领域】
本发明涉及一种新型的一种新型等离子体笔，尤其是涉及一个用高频或射频电源激励的，在一个或多个绝缘介质管的内外分别设有金属电极，惰性气体在流经绝缘介质管内外电极之间时被击穿电离形成等离子体微束流向壳体外喷出的设备。
【背景技术】
常压等离子体技术是在近年才迅速发展起来的、并已得到广泛应用的新技术，它可应用于：(1)表面清洗(例如清洗表面生化污染、表面有机污染)。(2)材料表面的改性。(3)表面消毒和灭菌等等。
在传统上，常压等离子体由于所需要的电源体积较大，价格较贵，所产生的等离子体温度较高等，不适合对敏感物体表面进行灭菌，尤其不适合对人的皮肤表面进行消毒灭菌，从而限制了皮肤表面消毒和治疗皮肤病中的应用。
【发明内容】
本发明的目的在于提供一种新型等离子体笔，可用于对各种敏感表面，包括人的皮肤表面的灭菌和消毒。
为了达到上述目的，本发明提供一种新型等离子体笔，包括一个电源，一个供气源，一种新型等离子体笔主体，其特征在于：一种新型等离子体笔主体包括一个或多个绝缘介质管，在该绝缘介质管内外分别设有电极，该电极与一个射频或高频电源连接，该等离子体微束流外设有一个壳体，该壳体的一侧设有一个或多个喷口，另外侧设有进气连接口、气体流量控制阀开关，供气源中的气体在流经绝缘介质管内外电极之间的间隙时，被击穿电离形成等离子体向壳体外喷出。
所述的一种新型等离子体笔，其特征在于：该一种新型等离子体笔主体被一个壳体包覆，在该壳体一侧设有一个或多个喷口，另外侧设有进气连接口、气体流量控制阀开关和电源控制开关。
所述的一种新型等离子体笔，其特征在于：电源工作频率可以是在射频范围或是在高频范围，电源的功率取值范围是在100W以内，电源可以被安装在壳体内，也可以置于壳体外通过导线电缆与等离子体微束发生器电极连接。
所述的一种新型等离子体笔，其特征在于：当一种新型等离子体笔采用高频电源供电时，等离子体微束流主体是采用一个或多个绝缘介质管，包覆在该绝缘介质管外部设有一定间隔并分别与高频电源连接的两个金属圆环外电极，以及一个被绝缘介质管包覆的金属管或金属杆悬浮电极。
所述的一种新型等离子体笔，其特征在于：当一种新型等离子体笔采用射频电源供电时，等离子体微束流主体是采用一个或多个绝缘介质管，包覆在该绝缘介质管外部的一个金属圆环外电极，以及被绝缘介质管包覆的金属管或金属杆内电极，内外电极分别与射频电源的输出端连接。
所述的一种新型等离子体笔，其特征在于：被绝缘介质管包覆的金属内电极和绝缘介质管是采用绝缘材料连接件固定在一起，并使金属内电极处于介质管的中心位置，当金属内电极为直杆时，其外经与介质管的内经之间设有一定的间隙，工作气体是从间隙穿过；当金属内电极采用金属管时，其金属管外经与绝缘介质管的内经紧密配合，工作气体是从金属管中穿过，并通过介质管的端部。
所述的一种新型等离子体笔，其特征在于：供气源的气体通过气体导管、气体流量控制开关与一种新型等离子体笔主体贯通，在气体流经绝缘介质管内外电极之间的时，被击穿电离形成等离子体并向壳体外喷出。
所述的一种新型等离子体笔，其特征在于：供气源供给的气体是氩气或是氦气。
本实用一种新型等离子体笔，其优点是：1、等离子体束流温度低。2、该设备放电功率小。3、放电是采用氩气或氦气。4、该等离子体束流不会烧伤皮肤。
本发明是在大气压下产生低温冷等离子体微束流装置，主要用途是：利用等离子体微束流中的电子、光子、活性粒子和自由基对皮肤的表面进行表面灭菌和消毒，并且不会带来二次污染。
【附图说明】
下面结合附图对本发明进行进一步的描述，其中：
图1为本发明实施例一种新型等离子体笔结构剖视示意图。
图2.1和图2.2为本发明实施例一种新型等离子体笔喷口端正面结构示意图。
图3为本发明实施例1一种新型等离子体笔主体剖视结构示意图。
图4为本发明实施例2一种新型等离子体笔主体剖视结构示意图。
图5为本发明实施例3一种新型等离子体笔主体剖视结构示意图。
图6为本发明实施例4一种新型等离子体笔主体剖视结构示意图。
具体实施方式
下面参照附图1、图2、图3、图4、图5和图6，结合具体的实施例对本发明进行详细的描述。
首先，参阅图1为本发明实施例的侧面结构剖视示意图，一种新型等离子体笔设有一个长方体的壳体101，在壳体101一端设有一个或多个圆形喷口102，其形状如图2.1和图2.2所示，每个喷口的直径范围为1-8毫米。在该长方体壳体101上也可以设有一个缩口过渡段111。在壳体101的另一端设有一个电源开关203，进气开关109和电源线连接插头202。
参阅图1本发明实施例，在该壳体101内还设有固定件106和108，固定件106是把绝缘介质管104与壳体101固定；固定件108是把内电极105与绝缘介质管104固定在一起，并使内电极105置于绝缘介质管的中心位置，气体导管107中的气体可以穿过连接件108并和介质管104贯通。
图3为本发明实施例1等离子微束流发生器主体剖视结构示意图。其特征是当电源采用射频电源时，等离子微束流束流发生器主体中被绝缘介质管104包覆的内电极为金属直杆105，该金属直杆105被连接件108固定一端，其杆的大部分是置于绝缘介质管104的中心位置，金属杆105的另一端是处于外电极103的圆环以内，在绝缘介质管104和金属内电极杆105之间设有一定的圆环间隙200，气体是通过连接件108进入到介质管104和内电极105之间的间隙中，并在间隙200处被电离形成等离子体环向外喷出。
图4为本发明实施例2微等离子束流主体剖视结构示意图。其特征是当电源采用射频电源时，在微等离子束流发生器主体中，被绝缘介质管104包覆的金属内电极105为金属管，该金属管电极105一端被连接件108固定，其大部被绝缘介质管104紧密包覆，其另一端的端部是靠近外环电极103，气体通过金属管电极105，并在通过与外电极103靠近的管电极105端部时被电离形成等离子体柱向外喷出。
图5为本发明实施例3等离子微束流发生器主体剖视结构示意图。其特征是当电源采用高频电源时，等离子微束流束流发生器主体中绝缘介质管104外是包覆两个金属环电极103和300，高频电源201是分别与该两个金属环电极103和300连接，介质管内包覆的电极105是一个悬浮电极不与电源连接。该金属直杆105被连接件108固定一端，其杆的大部分是置于绝缘介质管104的中心位置，金属杆105的另一端是处于外电极103的圆环以内，在绝缘介质管104和金属内电极杆105之间设有一定的圆环间隙200，气体是通过连接件108进入到介质管104和内电极105之间的间隙中，并在间隙200处被电离形成等离子体环向外喷出。
图6为本发明实施例4等离子微束流发生器主体剖视结构示意图。其特征是当电源采用高频电源时，等离子微束流发生器主体中绝缘介质管104外是包覆两个金属环电极103和300，高频电源201是分别与该两个金属环电极103和300连接，介质管内包覆的金属管电极105是一个悬浮电极，不与电源连接。该金属管电极105一端被连接件108固定，其大部被绝缘介质管104紧密包覆，其另一端的端部是靠近外电极103，气体通过连接件108与金属管电极105贯通，并在通过与外电极103的靠近的管电极105端部时被电离形成等离子体柱向外喷出。
本发明实施例中，电源201可以置于壳体的内部，也可以置于壳体的外部，并通过电缆导线与电极连接。外电极103是安装在靠近绝缘介质管104的喷口端处，该介质管104的喷口端是与壳体的喷口102平齐。该金属环电极103和300可以用金属铜、铝以及其它金属材料制成，该金属环电极103和300紧密包覆在介质管104上。
绝缘介质直管104是采用石英管或陶瓷管，壳体101是用金属材料或采用塑料材料制成，当采用塑料材料时其内部设有与地电极连接的金属屏蔽层；气体导管是用塑料或橡胶气管。
供气源116所供的气体是惰性气体氩气或氦气，该气体经过减压阀110、气体阀开关109、气体导管107、连接件108，介质管104，再经过壳体喷口102向外喷出，等离子体放电是在常压下进行的。
上面参考附图结合具体的实施例对本发明进行了描述，然而，需要说明的是，对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对上述实施例作出许多改变和修改，这些改变和修改都落在本发明的权利要求限定的范围内。
Claims (9)
1.一种新型等离子体笔，包括一个电源，一个供气源，一种新型等离子体笔主体，其特征在于：一种新型等离子体笔主体包括一个或多个绝缘介质管，在该绝缘介质管内外分别设有电极，该电极与一个射频或一个高频电源连接，该等离子体微束流外设有一个壳体，该壳体的一侧设有一个或多个喷口，另外侧设有进气连接口、气体流量控制阀开关，供气源中的气体在流经绝缘介质管内外电极之间的间隙时，被击穿电离形成等离子体向壳体外喷出。
2.根据权利要求1所述的一种新型等离子体笔，其特征在于：该一种新型等离子体笔主体被一个壳体包覆，在该壳体一侧设有一个或多个喷口，另外侧设有进气连接口、气体流量控制阀开关和电源控制开关。
3.根据权利要求1所述的一种新型等离子体笔，其特征在于：电源工作频率可以是在射频或是在高频范围，电源的功率取值是在100W以内，电源可以被安装在壳体内，也可以置于壳体外，电源是通过电缆导线与等离子体微束发生器电极连接。
4.根据权利要求1和3所述的一种新型等离子体笔，其特征在于：当一种新型等离子体笔采用高频电源供电时，该等离子体微束流主体是采用一个或多个绝缘介质管，包覆在该绝缘介质管外部设有一定间隔并分别与高频电源连接的两个金属圆环外电极，以及一个被绝缘介质管包覆的金属管或金属杆悬浮电极。
5.根据权利要求1和3所述的一种新型等离子体笔，其特征在于：当一种新型等离子体笔采用射频电源供电时，该等离子体微束流主体是采用一个或多个绝缘介质管，包覆在该绝缘介质管外部的一个金属圆环外电极，以及被绝缘介质管包覆的金属管或金属杆内电极，内外电极分别与射频电源的输出端连接。
6.根据权利要求1、4和5所述的一种新型等离子体笔，其特征在于：被绝缘介质管包覆的金属内电极和绝缘介质管是采用绝缘材料连接件固定在一起，并使金属内电极处于介质管的中心位置。
7.根据权利要求1、4、5和6所述的一种新型等离子体笔，其特征在于：当备绝缘介质管包覆的金属电极为直杆时，其外经与介质管的内经之间设有一定的间隙，工作气体是从间隙穿过，并通过介质管的端部。
8.根据权利要求1、4、5和6所述的一种新型等离子体笔，其特征在于：当备绝缘介质管包覆的金属电极为金属管时，其金属管外经与绝缘介质管的内经紧密配合，工作气体是从金属管中穿过，并通过介质管的端部。
9.根据权利要求1所述的一种新型等离子体笔，其特征在于：供气源所采用的气体是惰性气体氩气或是氦气，供气源的气体是通过气体导管、气体流量控制开关和结缘介质管，并在流经绝缘介质管内外电极之间的间隙时，被击穿电离形成等离子体向壳体外喷出。
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