CN103269560B - 一种微波液相等离子体发生装置 - Google Patents
一种微波液相等离子体发生装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103269560B CN103269560B CN201310162458.2A CN201310162458A CN103269560B CN 103269560 B CN103269560 B CN 103269560B CN 201310162458 A CN201310162458 A CN 201310162458A CN 103269560 B CN103269560 B CN 103269560B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- electrode
- input adapter
- microwave
- inner wire
- outer conductor
- 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
Links
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 title claims abstract description 14
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims abstract description 35
- 229910052571 earthenware Inorganic materials 0.000 claims abstract description 34
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims abstract description 17
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 claims abstract description 9
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 7
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000007769 metal material Substances 0.000 claims description 3
- 229950000845 politef Drugs 0.000 claims description 3
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 3
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 abstract description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 17
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 4
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 3
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 238000002309 gasification Methods 0.000 description 2
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
Landscapes
- Plasma Technology (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
Abstract
本发明公开了一种微波液相等离子体发生装置，包括：微波放电电极、固定盘和微波输入接头；所述微波放电电极底端通过固定盘与微波输入接头顶端活动连接；所述微波放电电极由轴向平行的电极内导体、陶瓷管和电极外导体依次由内到外构成；所述陶瓷管套设于电极内导体外侧壁上；所述陶瓷管与电极外导体之间具有的间隙中均匀填充有硅胶；所述微波输入接头由轴向平行的输入接头内导体、密封固定块和输入接头外导体依次由内到外构成；所述输入接头内导体通过密封固定块与输入接头外导体密封连接；本发明既便于拆卸，也易于操作，同时通过调节陶瓷管的长度，能够实现对放电电极阻抗进行调节，放电电极与馈线的阻抗匹配特性较好。
Description
技术领域
本发明涉及一种微波液相等离子体发生装置。
背景技术
等离子体是物质存在的第四态，因其中含有高能活性粒子而被广泛应用于环境保护及材料合成等领域。传统概念的等离子体产生的主要方式为气相中的辉光放电、电弧放电、微波气相放电等气体物理放电，而在气相放电过程中，由于等离子密度较小，因此在污染物处理及化学气相沉积方面有所限制。由于微波放电等离子体具有空间分布大、密度相对较高的特点，在等离子体沉积等领域应用广泛，但在微波气相放电过程中，如果水蒸汽的含量增加较大，则等离子体发生极易淬灭，对于高水蒸气应用领域受到限制。除此之外，气相等离子体在液相中的应用由于存在气液转换效率问题，一直以来是一个困扰国内外专家的重要问题。近几年国内外很多专家力求在液相中产生微波等离子体，从而产生具有较大空间分布和较高密度的等离子体，且液体中产生的等离子体不需要气液转换，具有较高的应用效率，但是在微波液相放电中，所设计的放电电极既要保证微波能量有效的注入液体中，同时还要保证电极附近的场强足够击穿气化的液体气泡，因此，需要解决以下两个问题：
1、放电电极阻抗与馈线阻抗能较好的匹配，从而减少微波的反射，保证微波能量有效的注入。
2、输入的微波能量能大量的从局部注入液体中，不仅可以使电极周围的液体迅速气化成气泡，同时产生的场强能将气泡击穿。
发明内容
本发明针对以上问题的提出，而研制一种既能保证电极阻抗与馈线阻抗实现较好的匹配，又能保证电极附近的场强足够击穿气化的液体气泡，进而产生等离子体的微波液相等离子体发生装置。
本发明的技术手段如下：
一种微波液相等离子体发生装置，包括：微波放电电极、固定盘和微波输入接头；所述微波放电电极底端通过固定盘与微波输入接头顶端活动连接；所述微波放电电极由轴向平行的电极内导体、陶瓷管和电极外导体依次由内到外构成；所述陶瓷管套设于电极内导体外侧壁上；所述陶瓷管与电极外导体之间具有的间隙中均匀填充有硅胶；所述陶瓷管顶端端部与电极内导体顶端端部平齐且高于电极外导体顶端端部；所述微波输入接头由轴向平行的输入接头内导体、密封固定块和输入接头外导体依次由内到外构成；所述输入接头内导体通过密封固定块与输入接头外导体密封连接；所述密封固定块套设于输入接头内导体上并与之过盈配合；所述密封固定块具有嵌入到输入接头外导体侧壁中的环状凸起部；所述输入接头外导体侧壁上设有与环状凸起部相配合的环状凹槽；
进一步地，所述电极内导体由钛金属材料制成；
进一步地，所述固定盘中心设有两端分别旋入微波放电电极和微波输入接头的螺纹通孔；
进一步地，所述密封固定块采用聚四氟乙烯材质；所述固定盘上还设有至少4个安装孔；
进一步地，所述陶瓷管底端端部与电极外导体底端端部平齐；所述电极内导体底端端部高于陶瓷管底端端部，该电极内导体底端连接输入接头内导体顶端。
由于采用了上述技术方案，本发明提供的一种微波液相等离子体发生装置，采用微波放电电极与微波输入接头通过固定盘活动连接，微波放电电极和微波输入接头可以分别利用固定盘中心设有的螺纹通孔旋入固定盘并连接，既便于拆卸，也易于操作，使得更换组成部件如陶瓷管、电极内导体等十分方便，通过电极内导体外侧壁上套设有陶瓷管，不仅能够耐高温，有效保护硅胶介质，延长电极使用寿命，节约成本，且通过调节陶瓷管的长度，能够实现对放电电极阻抗进行调节，放电电极与馈线的阻抗匹配特性较好，从而减少微波的反射能量，增大入射能量，提高传导性能，且陶瓷管顶端端部与电极内导体顶端端部平齐，保证电极内导体与液体接触面较小，这样微波能量能够大量从局部注入液体中，使电极周围的液体迅速气化成气泡，同时产生的场强能将气泡击穿，在电极内导体尖端产生等离子体，从而在液体中产生大量活性粒子，可以用于污染物处理及物质合成，本发明设计灵活、物理结构简单、性能优良，适于广泛推广。
附图说明
图1是本发明的纵向剖面图；
图2是本发明所述微波放电电极的纵向剖面图；
图3是本发明所述固定盘的纵向剖面图；
图4是本发明所述微波输入接头的纵向剖面图。
图中：1、电极内导体，2、陶瓷管，3、硅胶，4、电极外导体，5、安装孔，6、固定盘，7、螺纹通孔，8、输入接头内导体，9、密封固定块，10、输入接头外导体，11、螺纹。
具体实施方式
如图1、图2、图3和图4所示的一种微波液相等离子体发生装置，包括：微波放电电极、固定盘6和微波输入接头；所述微波放电电极底端通过固定盘6与微波输入接头顶端活动连接；所述微波放电电极由轴向平行的电极内导体1、陶瓷管2和电极外导体4依次由内到外构成；所述陶瓷管2套设于电极内导体1外侧壁上；所述陶瓷管2与电极外导体4之间具有的间隙中均匀填充有硅胶3；所述陶瓷管2顶端端部与电极内导体1顶端端部平齐且高于电极外导体4顶端端部；所述微波输入接头由轴向平行的输入接头内导体8、密封固定块9和输入接头外导体10依次由内到外构成；所述输入接头内导体8通过密封固定块9与输入接头外导体10密封连接；所述密封固定块9套设于输入接头内导体8上并与之过盈配合；所述密封固定块9具有嵌入到输入接头外导体10侧壁中的环状凸起部；所述输入接头外导体10侧壁上设有与环状凸起部相配合的环状凹槽；进一步地，所述电极内导体1由钛金属材料制成；所述固定盘6中心设有两端分别旋入微波放电电极和微波输入接头的螺纹通孔7；所述密封固定块9采用聚四氟乙烯材质；所述固定盘6上还设有至少4个安装孔5；所述陶瓷管2底端端部与电极外导体4底端端部平齐；所述电极内导体1底端端部高于陶瓷管2底端端部，该电极内导体1底端连接输入接头内导体8顶端；所述电极外导体4为金属。
使用本发明时，将一定长度的陶瓷管2紧密套住电极内导体1，插入到电极外导体4中，在陶瓷管2与电极外导体4之间的间隙中注入硅胶3，硅胶3干燥至固态后将微波放电电极通过螺纹11旋入到固定盘6中心设有的螺纹通孔7中，同时微波输入接头从螺纹通孔7另一端旋入，使得电极内导体1与输入接头内导体8相接，通过固定盘6上设有的安装孔5可将本装置安装在任何密闭的反应器内，微波输入接头通过矩形波导和馈线连接微波发生器，微波由微波发生器产生后，经过矩形波导及馈线传导至微波输入接头，由微波输入接头导入，在电极内导体与电极外导体间传导，在电极内导体尖端由于大量微波能量的注入，液体被气化成气泡，同时电极内导体周围存在强大的电场，使产生的气泡被击穿，于电极内导体顶端产生等离子体，本发明提供的一种微波液相等离子体发生装置，采用微波放电电极与微波输入接头通过固定盘活动连接，微波放电电极和微波输入接头可以分别利用固定盘中心设有的螺纹通孔旋入固定盘并连接，既便于拆卸，也易于操作，使得更换组成部件如陶瓷管、电极内导体等十分方便，通过电极内导体外侧壁上套设有陶瓷管，不仅能够耐高温，有效保护硅胶介质，延长电极使用寿命，节约成本，且通过调节陶瓷管的长度改变陶瓷管介电常数，进而影响电极内导体与电极外导体之间的绝缘性能，进而实现对放电电极阻抗进行调节，使放电电极与馈线的阻抗匹配特性较好，从而减少微波的反射能量，增大放射能量，提高传导性能，且陶瓷管顶端端部与电极内导体顶端端部平齐，保证电极内导体与液体接触面较小，这样微波能量能够大量从局部注入液体中，使电极周围的液体迅速气化成气泡，同时产生的场强能将气泡击穿，在电极内导体尖端产生等离子体，从而在液体中产生大量活性粒子，可以用于污染物处理及物质合成，本发明设计灵活、物理结构简单、性能优良，适于广泛推广。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种微波液相等离子体发生装置，其特征在于包括：微波放电电极、固定盘(6)和微波输入接头；所述微波放电电极底端通过固定盘(6)与微波输入接头顶端活动连接；所述微波放电电极由轴向平行的电极内导体(1)、陶瓷管(2)和电极外导体(4)依次由内到外构成；所述陶瓷管(2)套设于电极内导体(1)外侧壁上；所述陶瓷管(2)与电极外导体(4)之间具有的间隙中均匀填充有硅胶(3)；所述陶瓷管(2)顶端端部与电极内导体(1)顶端端部平齐且高于电极外导体(4)顶端端部；所述微波输入接头由轴向平行的输入接头内导体(8)、密封固定块(9)和输入接头外导体(10)依次由内到外构成；所述输入接头内导体(8)通过密封固定块(9)与输入接头外导体(10)密封连接；所述密封固定块(9)套设于输入接头内导体(8)上并与之过盈配合；所述密封固定块(9)具有嵌入到输入接头外导体(10)侧壁中的环状凸起部；所述输入接头外导体(10)侧壁上设有与环状凸起部相配合的环状凹槽；所述电极内导体(1)由钛金属材料制成；所述密封固定块(9)采用聚四氟乙烯材质；所述陶瓷管(2)底端端部与电极外导体(4)底端端部平齐；所述电极内导体(1)底端端部高于陶瓷管(2)底端端部，该电极内导体(1)底端连接输入接头内导体(8)顶端。
2.根据权利要求1所述的一种微波液相等离子体发生装置，其特征在于所述固定盘(6)中心设有两端分别旋入微波放电电极和微波输入接头的螺纹通孔(7)。
3.根据权利要求1所述的一种微波液相等离子体发生装置，其特征在于所述固定盘(6)上还设有至少4个安装孔(5)。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310162458.2A CN103269560B (zh) | 2013-05-03 | 2013-05-03 | 一种微波液相等离子体发生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310162458.2A CN103269560B (zh) | 2013-05-03 | 2013-05-03 | 一种微波液相等离子体发生装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103269560A CN103269560A (zh) | 2013-08-28 |
| CN103269560B true CN103269560B (zh) | 2016-07-06 |
Family
ID=49013161
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201310162458.2A Expired - Fee Related CN103269560B (zh) | 2013-05-03 | 2013-05-03 | 一种微波液相等离子体发生装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN103269560B (zh) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104661422A (zh) * | 2015-02-09 | 2015-05-27 | 大连民族学院 | 一种等离子体对窥镜表面消毒杀菌的装置 |
| FR3042092B1 (fr) * | 2015-10-05 | 2019-07-26 | Sairem Societe Pour L'application Industrielle De La Recherche En Electronique Et Micro Ondes | Dispositif elementaire de production d’un plasma avec applicateur coaxial |
| CN106304588A (zh) * | 2016-08-31 | 2017-01-04 | 大连民族大学 | 一种等离子体射流装置 |
| US10917961B2 (en) * | 2017-09-13 | 2021-02-09 | Lincoln Global, Inc. | High temperature isolating insert for plasma cutting torch |
| CN112165757A (zh) * | 2020-09-16 | 2021-01-01 | 中科新天地（合肥）环保科技有限公司 | 一种陶瓷一体烧结式放电极及其制备方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6388225B1 (en) * | 1998-04-02 | 2002-05-14 | Bluem Heinz-Juergen | Plasma torch with a microwave transmitter |
| CN101330794A (zh) * | 2008-05-09 | 2008-12-24 | 西安交通大学 | 大气压介质阻挡放电产生低温等离子体的射流装置 |
| CN101346032A (zh) * | 2008-04-24 | 2009-01-14 | 大连海事大学 | 大气压微波等离子体发生装置 |
| CN101502757A (zh) * | 2009-02-09 | 2009-08-12 | 大连海事大学 | 用于处理PFCs的物理和化学协同净化系统及方法 |
| CN102595756A (zh) * | 2012-03-15 | 2012-07-18 | 大连海事大学 | 一种气液混合介质阻挡放电的发生装置及发生方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6707051B2 (en) * | 2002-07-10 | 2004-03-16 | Wintek Corporation | RF loaded line type capacitive plasma source for broad range of operating gas pressure |
| JP4450822B2 (ja) * | 2006-12-12 | 2010-04-14 | 三菱電機株式会社 | マイクロ波用伝送装置 |
| CN203225944U (zh) * | 2013-05-03 | 2013-10-02 | 大连海事大学 | 一种微波液相等离子体发生装置 |
-
2013
- 2013-05-03 CN CN201310162458.2A patent/CN103269560B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6388225B1 (en) * | 1998-04-02 | 2002-05-14 | Bluem Heinz-Juergen | Plasma torch with a microwave transmitter |
| CN101346032A (zh) * | 2008-04-24 | 2009-01-14 | 大连海事大学 | 大气压微波等离子体发生装置 |
| CN101330794A (zh) * | 2008-05-09 | 2008-12-24 | 西安交通大学 | 大气压介质阻挡放电产生低温等离子体的射流装置 |
| CN101502757A (zh) * | 2009-02-09 | 2009-08-12 | 大连海事大学 | 用于处理PFCs的物理和化学协同净化系统及方法 |
| CN102595756A (zh) * | 2012-03-15 | 2012-07-18 | 大连海事大学 | 一种气液混合介质阻挡放电的发生装置及发生方法 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| Effect of reactor parameters on matching properties of microwave discharge in liquid;Bo Wang等;《Journal ofPhysics:ConferenceSeries》;20130322;第418卷;第2-3页、图1 * |
| Optimization and analysis of shape of coaxial electrode for microwave plasma in water;Yoshiaki Hattori等;《JOURNAL OF APPLIED PHYSICS》;20101231;第107卷;第2页第II部分，图2 * |
| 大气压氩气微波等离子体参数的光谱诊断;解宏端等;《河北大学学报( 自然科学版)》;20090531;第29卷(第3期);全文 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN103269560A (zh) | 2013-08-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103269560B (zh) | 一种微波液相等离子体发生装置 | |
| CN103269559B (zh) | 一种增强型微波液相放电等离子体发生装置 | |
| US7975646B2 (en) | Device for depositing a coating on an internal surface of a container | |
| CN102112657B (zh) | 基板上沉积膜的工艺和装置 | |
| CN106179155B (zh) | 等离子体液化装置 | |
| WO2009128868A8 (en) | System, method and apparatus for coupling a solid oxide high temperature electrolysis glow discharge cell to a plasma arc torch | |
| CN101998747B (zh) | 一种低温等离子体装置 | |
| CN100358198C (zh) | 一种用于实现大气压下空气中均匀辉光放电的方法 | |
| CN105536453A (zh) | 排级式双介质阻挡等离子放电盘 | |
| CN204543937U (zh) | 一种低温等离子放电电极 | |
| CN101835335B (zh) | 一种等离子体发生装置和产生等离子体的方法 | |
| CN103079328B (zh) | 一种介质阻挡放电电极及其制作方法 | |
| CN203225944U (zh) | 一种微波液相等离子体发生装置 | |
| CN206027675U (zh) | 一种等离子体液化装置 | |
| CN205332285U (zh) | 微波炉 | |
| CN1848360B (zh) | 磁控管的电容器 | |
| CN202473442U (zh) | 瓷套导体的均压屏蔽筒 | |
| CN207820298U (zh) | 一种高效稳定的电弧等离子体源 | |
| CN107995767A (zh) | 一种高效稳定的电弧等离子体源 | |
| CN210595266U (zh) | 一体化超高气压型臭氧发生管 | |
| CN101876065A (zh) | 利用常压下等离子体放电对细长绝缘管内表面改性的方法 | |
| RU2002134931A (ru) | Газоразрядный источник ультрафиолетового излучения | |
| CN102629498B (zh) | 新型环氧树脂电容型绝缘出线母线 | |
| CN206332896U (zh) | 一种等离子体发生器 | |
| KR200422426Y1 (ko) | 오존발생기용 전극 |
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: 20160706 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |