CN102325422A - 平板型全密封低温等离子体激发源 - Google Patents

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武中臣
高心岗
邢祥举
曹勇
赵东
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Abstract

一种不仅可以消除空气背景干扰，而且可以提高目标组分检测灵敏度的基于介质阻挡放电技术的平板型全密封低温等离子体激发源。技术方案是：其特征在于由上陶瓷片(1)、下陶瓷片(2)以及四周侧面(3)组成，所述上陶瓷片(1)、下陶瓷片(2)通过四周侧面(3)平行粘合在一起形成一个中空放电室(8)，上陶瓷片(1)、下陶瓷片(2)上分别粘贴有锡箔纸(4)作为放电电极，四周侧面(3)分别设有石英窗片(5)、进气口(6)和排气口(7)。

Description

平板型全密封低温等离子体激发源
技术领域
本发明属于介质阻挡放电(Dielectric-Barrier Discharge，DBD)激发源装置领域，具体地说是一种不仅可以消除空气背景干扰，而且可以提高目标组分检测灵敏度的平板型全密封低温等离子体激发源。
背景技术
基于介质阻挡放电技术的低温等离子体激发源，具有工作温度低、能耗少、体积小等优点，十分有利于仪器的小型化。该类型的器件作为原子发射光谱系统的激发源，已经成为环境微量污染物分析，特别是重金属分析的研究热点。但在大气氛条件下工作时，DBD激发源在激发目标组分的同时，也激发了空气中的N2和O2(特别是N2)，产生的大气背景信号覆盖或干扰了目标物质的特征激发谱线，从而影响到了对目标组分的机理研究和检测灵敏度。另外被电离的大气中的N2和O2还会产生大量的高活性自由基，导致与目标组分发生等离子体化学反应，也不利于对目标组分的定性、定量分析。
发明内容
本发明的目的是克服上述现有技术的不足，提供一种不仅可以消除空气背景干扰，而且可以提高目标组分检测灵敏度的基于介质阻挡放电技术的平板型全密封低温等离子体激发源。
本发明的技术方案是：平板型全密封低温等离子体激发源，其特征在于由上陶瓷片(1)、下陶瓷片(2)以及四周侧面(3)组成，所述上陶瓷片(1)、下陶瓷片(2)通过四周侧面(3)平行粘合在一起形成一个中空放电室(8)，上陶瓷片(1)、下陶瓷片(2)上分别粘贴有锡箔纸(4)作为放电电极，四周侧面(3)分别设有石英窗片(5)、进气口(6)和排气口(7)。
所述的中空放电室(8)呈长方体形，石英窗片(5)粘贴在四周侧面(3)的前端面上，进气口(6)设在与石英窗片(5)相对的后端面上，排气口(7)设置在另外一侧面上。
本发明的效果是：平板型全密封低温等离子体激发源，由上陶瓷片、下陶瓷片以及四周侧面组成，所述上陶瓷片、下陶瓷片通过四周侧面平行粘合在一起形成一个中空放电室，上陶瓷片、下陶瓷片上分别粘贴有锡箔纸作为放电电极，四周侧面分别设有石英窗片、进气口和排气口。
本发明采用高纯Al2O3陶瓷平板作为介质材料，提高了器件的热稳定性，增强了器件的耐高电压能力，平板型设计还增大了放电面积，提高了激发效率；该器件使用石英窗片完全封闭放电室，隔绝了外界环境中的大气，作为光发射光谱系统的激发源，全密封的DBD激发源激发目标组分产生特征激发谱线不再受空气背景信号的干扰，增强了目标组分的光谱信息，提高了目标组分的检测灵敏度，而且器件工作更加稳定。
下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是图1的尾部侧面结构图。
具体实施方式
图1中，平板型全密封低温等离子体激发源，由上陶瓷片1、下陶瓷片2以及四周侧面3组成，所述上陶瓷片1、下陶瓷片2通过四周侧面3平行粘合在一起形成一个中空放电室8，上陶瓷片1、下陶瓷片2上分别粘贴有锡箔纸4作为放电电极，四周侧面3分别设有石英窗片5、进气口6和排气口7(参见图2)。
中空放电室8呈长方体形，石英窗片5粘贴在四周侧面3的前端面上，进气口6设在与石英窗片5相对的后端面上，排气口7设置在另外一侧面上。
本发明的工作原理：一种基于介质阻挡放电技术的平板型全密封低温等离子体激发源，由两片外侧粘贴锡箔纸的陶瓷片平行粘合在一起形成一个中空放电室，其中前端的短边为光发射端，在光发射端粘贴石英窗片将形成的中空放电室和外界大气隔绝，防止放电室在施加高频高压交流电信号时产生的低温等离子体激发空气中的N2和O2，从而避免了干扰信号的产生和新生成的氮、氧自由基与目标组分的化学反应，在发射端相对应的后端面和邻近发射端的外侧面上分别留有进气口和排气口，载气(如Ar或He)携带目标组分由进气口进入中空放电室(激发室)，完成目标组分的激发后再由出气口排出放电室。光谱仪可以借助于光纤探头将光发射端的信号耦合入光谱仪，实现目标激发特征光谱的纪录和分析。锡箔纸电极的边沿和陶瓷片的边沿间距5mm是为了防止两电极在放电室侧面直接击穿大气，无法完成对放电室中的载气和组分的激发。

Claims (2)

1.平板型全密封低温等离子体激发源，其特征在于由上陶瓷片(1)、下陶瓷片(2)以及四周侧面(3)组成，所述上陶瓷片(1)、下陶瓷片(2)通过四周侧面(3)平行粘合在一起形成一个中空放电室(8)，上陶瓷片(1)、下陶瓷片(2)上分别粘贴有锡箔纸(4)作为放电电极，四周侧面(3)分别设有石英窗片(5)、进气口(6)和排气口(7)。
2.根据权利要求1所述的平板型全密封低温等离子体激发源，其特征在于所述的中空放电室(8)呈长方体形，石英窗片(5)粘贴在四周侧面(3)的前端面上，进气口(6)设在与石英窗片(5)相对的后端面上，排气口(7)设置在另外一侧面上。
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