CN102036460B - 平板式等离子体发生装置 - Google Patents

平板式等离子体发生装置 Download PDF

Info

Publication number
CN102036460B
CN102036460B CN 201010588029 CN201010588029A CN102036460B CN 102036460 B CN102036460 B CN 102036460B CN 201010588029 CN201010588029 CN 201010588029 CN 201010588029 A CN201010588029 A CN 201010588029A CN 102036460 B CN102036460 B CN 102036460B
Authority
CN
China
Prior art keywords
sparking electrode
plasma
discharge
discharging
power supply
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN 201010588029
Other languages
English (en)
Other versions
CN102036460A (zh
Inventor
姜涛
王超
李兵
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Xian Jiaotong University
Original Assignee
Xian Jiaotong University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Xian Jiaotong University filed Critical Xian Jiaotong University
Priority to CN 201010588029 priority Critical patent/CN102036460B/zh
Publication of CN102036460A publication Critical patent/CN102036460A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102036460B publication Critical patent/CN102036460B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Plasma Technology (AREA)

Abstract

一种大气压下平板式等离子体发生装置,通过放电容器提供密闭空间、工作平台用于放置被处理物、交流脉冲电源为等离子体放电板提供放电电压、特斯拉线圈用来产生一个辅助放电、触发介质阻挡放电以及等离子体放电板用于主放电,由此该装置放电时,等离子体产生于放电板之外,这样该装置可以对形状更为复杂,尺寸更大的物品进行处理,应用范围也更加广泛,并且不需要高电压,不会产生电弧,安全性高,一次性处理面积大,处理时间短效率高。

Description

平板式等离子体发生装置
技术领域
本发明涉及等离子体技术领域,具体涉及一种大气压下平板式等离子体发生装置。
背景技术
等离子体因其优良的特性被广泛应用于冶炼、喷涂、焊接、刻蚀等领域。近年来由于其所具有的良好的化学活性,在杀菌消毒、食品保鲜等领域成为研究热点。
等离子体在低气压的条件下是比较容易获得的,但是低气压需要专门的抽真空装置,这种装置投资大,操作复杂。因此,人们不断研发在大气压下也能够产生等离子体发生装置。目前,已经有几种大气压下等离子体发生装置:
第一种是辉光放电等离子体发生装置,是将两块平行的电极板放在封闭的容器中,利用电子来激发中性粒子,当粒子由激发态降回基态时,会放出光来。在大气压下的辉光放电是近些年才进行的研究,还很不成熟,而且这种放电方式真正能为工业等生产领域所应用的情况很少,除此,其放电时容易产生电弧,安全性较差。
第二种是电晕放电等离子体发生装置,该装置通过在曲率半径很大的尖端电极附近放电,尖端电极处局部电场强度很大,使气体发生电离,产生放电现象。电晕放电是可以发生在大气压条件下的,但是需要很高的电压。另外其放电时容易产生电火花,这就使其安全性大打折扣。
第三种是射流低温等离子放电发生装置,通过该装置得到的等离子体宏观温度很低,活性很强,被广泛的应用于各种表面处理以及其他领域之中。这种等离子体发生装置,其缺点是其处理面积较小,对于大的表面积处理,费时较多,不够方便。
第四种是介质阻挡放电等离子放电发生装置,该装置是在放电空间中插入绝缘介质的一种非平衡态放电。当给两电极施加足够高的交流电压时,电极间的气体就会被击穿,产生放电而获得等离子体。但是因为其介质阻挡放电的结构,通常是有两个独立的电极,这两个电极距离比较近,这样一来,其内部空间狭小,这就直接限制了被处理物的形状和大小,使得这一技术应用受限。
发明内容
为了克服上述现有技术存在的不足,本发明的目的在于提供一种大气压下平板式等离子体发生装置,通过放电容器提供密闭空间、工作平台用于放置被处理物、交流脉冲电源为等离子体放电板提供放电电压、特斯拉线圈用来产生一个短暂的辅助放电以触发介质阻挡的辉光放电、等离子体放电板用于主放电,这样的结构在该装置放电时,等离子体产生于放电板之外,这样该装置可以对形状更为复杂,尺寸更大的物品进行处理,应用范围也更加广泛,并且不需要高电压,不会产生电弧,安全性高,一次性处理面积大,处理时间短效率高。
为了达到上述目的,本发明所采用的技术方案是:
一种平板式等离子体发生装置,包括左侧和右侧分别带有供气口10和出气口11的放电容器1,在放电容器1的侧面还设置有处理物送入口12,在该放电容器1内部自下而上依次设置上下移动式工作平台2、与一极接地的特斯拉供电电源15相连接的特斯拉线圈14以及与交流脉冲电源3相连接的等离子体放电板16。
所述的交流脉冲电源3的频率为10-100KHz且电压幅值为150-280V。
所述的等离子体放电板16上部为横向放置的平板玻璃基底4,平板玻璃基底4的底表面纵向设置由两个以上的条状放电电极17组成的条状放电电极组,条状放电电极组的每个放电电极17凸出平板玻璃基底4两纵向端面,另外在平板玻璃基底4的底表面的各个放电电极17之间的间隙通过绝缘介质填充构成绝缘介质层7,所述的放电电极17按照从左到右的顺序依次两个一组分别和交流脉冲电源3的两极相连接。
所述的放电电极组为在平板玻璃基底4的底表面上纵向设置和该放电电极组内的放电电极17数量一致的氧化铟锡层5,该氧化铟锡层5的厚度为0.2-1μm,每个氧化铟锡层5的底部表面对应纵向设置条状金属电极6,每个氧化铟锡层5和在其底部表面设置的条状金属电极6构成一个放电电极17,按照从左到右的顺序依次相邻的两个放电电极17构成了一个放电电极对。
所述的每个放电电极对的内部间隙距离要小于该放电电极对和其相邻的放电电极对之间的距离。
所述的绝缘介质层7的外表面附有Al2O3层8,该Al2O3层8的厚度为0.1-1μm。
利用放电容器1提供密闭空间、工作平台2用于放置被处理物、交流脉冲电源3为等离子体放电板16提供放电电压、特斯拉线圈14用来产生一个短暂的辅助放电以触发介质阻挡的辉光放电,而等离子体放电板用于主放电,由此该装置放电时,等离子体产生于等离子体放电板16之外,这样该装置可以对形状更为复杂,尺寸更大的物品进行处理,应用范围也更加广泛,并且不需要高电压,不会产生电弧,安全性高,一次性处理面积大,处理时间短效率高。
附图说明
图1为本发明的平板式等离子体发生装置的结构示意图。
图2为本发明的等离子体放电板的结构俯视示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作更详细的说明。
如图1所示,平板式等离子体发生装置,包括左侧和右侧分别带有供气口10和出气口11的放电容器1,在放电容器1的侧面还设置有处理物送入口12,在该放电容器1内部自下而上依次设置上下移动式工作平台2、与一极接地的特斯拉供电电源15相连接的特斯拉线圈14以及与交流脉冲电源3相连接的等离子体放电板16。所述的交流脉冲电源3的频率为10-100KHz且电压幅值为150-280V。所述的等离子体放电板16上部为横向放置的平板玻璃基底4,平板玻璃基底4的底表面纵向设置由两个以上的条状放电电极17组成的条状放电电极组,条状放电电极组的每个放电电极17凸出平板玻璃基底4两纵向端面,另外在平板玻璃基底4的底表面的各个放电电极17之间的间隙通过绝缘介质填充构成绝缘介质层7,所述的放电电极17按照从左到右的顺序依次两个一组分别和交流脉冲电源3的两极相连接。
如图2所示,所述的放电电极组为在平板玻璃基底4的底表面上纵向设置和该放电电极组内的放电电极17数量一致的氧化铟锡层5,该氧化铟锡层5的厚度为0.2-1μm,每个氧化铟锡层5的底部表面对应纵向设置条状金属电极6,每个氧化铟锡层5和在其底部表面设置的条状金属电极6构成一个放电电极17,按照从左到右的顺序依次相邻的两个放电电极17构成了一个放电电极对。
另外,所述的放电电极对的内部间隙距离要小于该放电电极对和其相邻的放电电极对之间的距离。在绝缘介质层7的外表面附有Al2O3层8,该Al2O3层8的厚度为0.1-1μm。
本发明的工作原理为:首先通过移动上下移动式工作平台2,从处理物送入口12中将处理物13放在上下移动式工作平台2上,并将上下移动式工作平台2放到靠近等离子体放电板16底部,接通交流脉冲电源3和特斯拉供电电源14,为放电提供放电电压,通过供气口10向放电容器1中通入工作气体,然后特斯拉供电电源15为特斯拉线圈14提供一个较低的放电电压,使其产生一个短暂的辅助放电,以此触发主放电,即等离子体放电板16所发生的介质阻挡的辉光放电的进行,同时由于每一个放电电极对的两个放电电极17,分别接在交流脉冲电源3的两极,这两个放电电极17之间就接入了一个交流电压,即整个放电板就接入了交流脉冲电压,当调整该电压以及工作气体条件合适时,就能够发生放电,于等离子体放电板16表面产生等离子体9,对被处理物13进行处理。
利用放电容器1提供密闭空间、工作平台2用于放置被处理物、交流脉冲电源3为等离子体放电板16提供放电电压、特斯拉线圈14用来产生一个短暂的辅助放电以触发介质阻挡的辉光放电、等离子体放电板用于主放电,由此该装置放电时,等离子体产生于等离子体放电板16之外,这样该装置可以对形状更为复杂,尺寸更大的物品进行处理,应用范围也更加广泛,并且不需要高电压,不会产生电弧,安全性高,一次性处理面积大,处理时间短效率高。

Claims (1)

1.一种平板式等离子体发生装置,包括左侧和右侧分别带有供气口(10)和出气口(11)的放电容器(1),其特征在于:在放电容器(1)的侧面还设置有处理物送入口(12),在该放电容器(1)内部自下而上依次设置上下移动式工作平台(2)、与一极接地的特斯拉供电电源(15)相连接的特斯拉线圈(14)以及与交流脉冲电源(3)相连接的等离子体放电板(16);
所述的等离子体放电板(16)上部为横向放置的平板玻璃基底(4),平板玻璃基底(4)的底表面纵向设置由两个以上的条状放电电极(17)组成的条状放电电极组,条状放电电极组的每个放电电极(17)凸出平板玻璃基底(4)两纵向端面,另外在平板玻璃基底(4)的底表面的各个放电电极(17)之间的间隙通过绝缘介质填充构成绝缘介质层(7),所述的放电电极(17)按照从左到右的顺序依次两个一组分别和交流脉冲电源(3)的两极相连接;
所述的放电电极组为在平板玻璃基底(4)的底表面上纵向设置和该放电电极组内的放电电极(17)数量一致的氧化铟锡层(5),该氧化铟锡层(5)的厚度为0.2-1μm,每个氧化铟锡层(5)的底部表面对应纵向设置条状金属电极(6),每个氧化铟锡层(5)和在其底部表面设置的条状金属电极(6)构成一个放电电极(17),按照从左到右的顺序依次相邻的两个放电电极(17)构成了一个放电电极对;
所述的交流脉冲电源(3)的频率为10-100KHz且电压幅值为150-280V;
在绝缘介质层(7)的外表面附有Al2O3层(8),该Al2O3层(8)的厚度为0.1-1μm;
所述的放电电极对的内部间隙距离要小于该放电电极对和其相邻的放电电极对之间的距离。
CN 201010588029 2010-12-10 2010-12-10 平板式等离子体发生装置 Expired - Fee Related CN102036460B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 201010588029 CN102036460B (zh) 2010-12-10 2010-12-10 平板式等离子体发生装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 201010588029 CN102036460B (zh) 2010-12-10 2010-12-10 平板式等离子体发生装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102036460A CN102036460A (zh) 2011-04-27
CN102036460B true CN102036460B (zh) 2013-01-02

Family

ID=43888560

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN 201010588029 Expired - Fee Related CN102036460B (zh) 2010-12-10 2010-12-10 平板式等离子体发生装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102036460B (zh)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102744652B (zh) * 2012-07-19 2015-05-13 哈尔滨工业大学 大面积平面光学零件加工装置及加工方法
EP2953431B1 (en) * 2013-02-04 2018-04-18 Creative Technology Corporation Plasma generator
CN103841741B (zh) * 2014-03-12 2016-09-28 中国科学院电工研究所 基于介质阻挡放电的大气压等离子体发生装置
DE102015117715A1 (de) * 2015-10-19 2017-04-20 Cinogy Gmbh Elektrodenanordnung für eine dielektrisch behinderte Plasmabehandlung
CN110677970B (zh) * 2019-08-19 2023-08-01 西安交通大学 基于混合型等离子体结构的平板式等离子体发生装置
US11380129B2 (en) * 2019-09-04 2022-07-05 Beijing Boe Optoelectronics Technology Co., Ltd. Texture recognition device and display device

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1491527A (zh) * 2001-02-12 2004-04-21 Se�������幫˾ 用于在大气压下产生低温等离子体的装置
CN1620712A (zh) * 2001-12-21 2005-05-25 应用材料有限公司 用于溅射和再溅射的自离子化和电感耦合的等离子体
CN101240413A (zh) * 2007-02-08 2008-08-13 应用材料股份有限公司 再溅射铜籽晶层
CN101469414A (zh) * 2007-12-26 2009-07-01 中国科学院微电子研究所 平板式等离子体增强化学汽相淀积设备的反应室结构

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB0108738D0 (en) * 2001-04-06 2001-05-30 Bae Systems Plc Turbulent flow drag reduction
TW552624B (en) * 2001-05-04 2003-09-11 Tokyo Electron Ltd Ionized PVD with sequential deposition and etching
US20080060579A1 (en) * 2006-08-28 2008-03-13 Atomic Energy Council-Institue Of Nuclear Energy Research Apparatus of triple-electrode dielectric barrier discharge at atmospheric pressure

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1491527A (zh) * 2001-02-12 2004-04-21 Se�������幫˾ 用于在大气压下产生低温等离子体的装置
CN1620712A (zh) * 2001-12-21 2005-05-25 应用材料有限公司 用于溅射和再溅射的自离子化和电感耦合的等离子体
CN101240413A (zh) * 2007-02-08 2008-08-13 应用材料股份有限公司 再溅射铜籽晶层
CN101469414A (zh) * 2007-12-26 2009-07-01 中国科学院微电子研究所 平板式等离子体增强化学汽相淀积设备的反应室结构

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Changquan Wang et.al.The effect of air plasma on barrier dielectric surface in dielectric barrier discharge.《Applied Surface Science》.2010,第257卷 *
JP特开2004-526868A 2004.09.02
X.Fu et.al.Drag force reduction on an airfoil via glow discharge plasma-based control.《The European Physical Journal SpecialTopics》.2009,第171卷 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN102036460A (zh) 2011-04-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102036460B (zh) 平板式等离子体发生装置
CN100358198C (zh) 一种用于实现大气压下空气中均匀辉光放电的方法
JP2006526442A5 (zh)
JP2007266533A5 (zh)
CN102343106A (zh) 大气压低温等离子体杀菌装置及杀菌方法
CN103841741A (zh) 基于介质阻挡放电的大气压等离子体发生装置
CN107148139A (zh) 一种高压电场低温等离子体冷杀菌激发装置
WO2008102679A1 (ja) プラズマ処理装置
CN107864544B (zh) 一种磁性悬浮电极介质阻挡弥散放电等离子体发生装置
CN104918402A (zh) 一种常压高压协同射频辉光射流放电的装置及其放电方法
CN102427653B (zh) 一种引入微辉光放电模式的大气压非平衡等离子体源
CN207638962U (zh) 大气压介质阻挡放电增强型直流交替电极低温等离子体射流阵列
EP2120254A3 (en) Plasma processing apparatus
CN204206595U (zh) 常压常温高频水体低温等离子体发生器
CN1937881A (zh) 水电极介质阻挡放电装置
CN106488639B (zh) 大尺度脉冲冷等离子体射流产生装置
CN203407057U (zh) 介质阻挡增强型多电极辉光放电低温等离子体刷阵列发生装置
CN203108411U (zh) 大风量低浓度等离子体废气处理装置
CN202246059U (zh) 玻璃介质阻挡双间隙臭氧放电室
CN204539603U (zh) 常压放电冷等离子体发生器
KR100691875B1 (ko) 대기압 플라즈마 유전체 세정장치
CN106714434A (zh) 成对电极共面放电等离子体发生装置
CN104540313B (zh) 大气压中空基底电极等离子体射流发生装置
CN104619106B (zh) 一种实现大气压下空气中均匀辉光放电的装置
CN103050429A (zh) 静电吸盘及制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20130102