CN108322985A - 一种等离子发生器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种等离子发生器，包括石英管、电极棒、第一主体和第二主体，所述电极棒容置于所述石英管内；所述石英管的侧壁设有开口，且所述开口的长度等于石英管的长度；所述第一主体和第二主体沿石英管的径向相对于石英管对称分布；所述第一主体和第二主体上均设置有导流通道，所述导流通道的出口端靠近所述石英管的外壁设置，以使气流能够沿石英管的外壁流动。本发明设计开槽式的石英管，可防止在冷热变化中石英管发生热胀冷缩而引起的爆裂；本发明气流的出口可沿整个石英管的长度方向排布，电离出的等离子束比较长，处理大面积工件时效率更高；石英管外壁的导流作用也使得整个装置工作时的噪音更小。

Description

一种等离子发生器
技术领域
本发明涉及等离子技术领域，尤其涉及一种等离子发生器。
背景技术
目前，公知的低温等离子发生装置采用石英等作为介质材料，在未工作时，石英管为常温状态，在工作过程中，由于石英管接触高温气流急剧升温容易发生炸裂，导致等离子发生装置损坏。而且在现有技术中，电离气体也都是在石英管内部流动发生电离，等离子束的出口基本都是石英管的端口，导致等离子束的工作面较小，对于大面积工件来说，现有的这些等离子发生装置的工作效率太低。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种等离子发生器，不仅能够防止石英管损坏，而且具有较高的工作效率。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种等离子发生器，包括石英管、电极棒、第一主体和第二主体，所述电极棒容置于所述石英管内；所述石英管的侧壁设有开口，且所述开口的长度等于石英管的长度；所述第一主体和第二主体沿石英管的径向相对于石英管对称分布；所述第一主体和第二主体上均设置有导流通道，所述导流通道的出口端靠近所述石英管的外壁设置，以使气流能够沿石英管的外壁流动。
本发明的有益效果在于：本发明设计开槽式的石英管，可防止在冷热变化中石英管发生热胀冷缩而引起的爆裂；本发明将导流通道的出口端设置在石英管壁外，且在左右两侧对称设置导流通道出口端，两侧气流分别沿石英管外壁流动，最后在中间位置汇合形成一股气流以供电离，气流的出口可沿整个石英管的长度方向排布，电离出的等离子束比较长，处理大面积工件时效率更高；石英管外壁的导流作用也使得整个装置工作时的噪音更小；本发明使气流沿石英管的外壁流动，相较于现有技术是在石英管内部流动来说，本发明可不用考虑密封性的问题，结构更加简单；此外，石英管的管壁也能够对电离出的等离子体起到冷却作用，提高等离子发生器的工作效率。
附图说明
图1为本发明型实施例的等离子处理器的整体结构示意图；
图2为本发明型实施例的等离子处理器的爆炸图；
图3为本发明型实施例的等离子处理器的俯视图；
图4为A-A剖视图；
图5为本发明实施例的电极棒的结构示意图；
标号说明：
1、石英管；2、电极棒；21、冷却通道；22、出口；23、入口；3、第一主体；31、支撑件；311、输气通孔；32、布气底板；321、通气槽；322、出气孔；4、第二主体；5、密封垫；6、电极连接件；7、电极固定件；8、盖板；9、电源输入端子；10、总进气管；11、支气管。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
本发明最关键的构思在于:在石英管的侧壁上开设开口，且开口长度贯穿整个石英管；将第一主体和第二主体左右对称设置于石英管两侧，第一主体和第二主体上分别设置导流通道，导流通道的出口端靠近所述石英管的外壁设置，以使气流能够沿石英管的外壁流动。
请参照图1至图5，一种等离子发生器，包括石英管、电极棒、第一主体和第二主体，所述电极棒容置于所述石英管内；所述石英管的侧壁设有开口，且所述开口的长度等于石英管的长度；所述第一主体和第二主体沿石英管的径向相对于石英管对称分布；所述第一主体和第二主体上均设置有导流通道，所述导流通道的出口端靠近所述石英管的外壁设置，以使气流能够沿石英管的外壁流动。
从上述描述可知，本发明的有益效果在于：本发明设计开槽式的石英管，可防止在冷热变化中石英管发生热胀冷缩而引起的爆裂；本发明将导流通道的出口端设置在石英管壁外，且在左右两侧对称设置导流通道出口端，两侧气流分别沿石英管外壁流动，最后在中间位置汇合形成一股气流以供电离，气流的出口可沿整个石英管的长度方向排布，电离出的等离子束比较长，处理大面积工件时效率更高；石英管外壁的导流作用也使得整个装置工作时的噪音更小；本发明使气流沿石英管的外壁流动，相较于现有技术是在石英管内部流动来说，本发明可不用考虑密封性的问题，结构更加简单；此外，石英管的管壁也能够对电离出的等离子体起到冷却作用，提高等离子发生器的工作效率。
进一步的，所述电极棒内设置有冷却流体通道，所述冷却流体通道的长度方向与所述电极棒的长度方向一致；所述冷却流体通道的入口和出口分别靠近所述电极棒的两端设置。
由上述描述可知，在所述冷却流体通道内通入冷却气体或者冷却液体，即可防止电极棒温度过高，保证等离子束的稳定性。
进一步的，还包括电源输入端子和电极连接件，所述电极连接件位于所述开口内且与所述电极棒相连接，所述电极连接件与所述电源输入端子电连接。
进一步的，所述电极连接件为T型件，所述T型件的底端位于所述开口内，所述T型件的顶端电连接于电源输入端子。
由上述描述可知，所述电极连接件既能够起到电连接作用，同时又能够对石英管和电极棒起到限位作用。
进一步的，还包括盖板和电极固定件，所述盖板盖设于所述第一主体和第二主体的顶部，所述电极固定件固定于所述盖板的底部且位于第一主体和第二主体之间，所述T型件的顶端固定于所述电极固定件上。
进一步的，所述第一主体和第二主体均包括布气底板，所述布气底板上设置有通气槽，所述通气槽的长度方向与石英管的长度方向平行；所述通气槽靠近石英管的一侧侧壁上设置有多个出气孔，所述出气孔用于将通气槽内的气流导出至石英管外壁上。
由上述描述可知，往通气槽内注入气体，气体即可沿通槽侧壁上的多个出气孔均匀流出。
进一步的，所述多个出气孔沿石英管的长度方向均匀分布。
由上述描述可知，气流可沿整个石英管的长度方向排布流出，同时也保证各个地方气流的均匀性和稳定性。
进一步的，所述第一主体和第二主体均包括支撑件，所述支撑件设置于所述布气底板的顶部，所述支撑件上设置有输气通孔，所述输气通孔的底端与所述通气槽相连通。
由上述描述可知，可以从顶端的输气通孔先将气体垂直输进通气槽内，再经通气槽侧壁上的出气孔流出至石英管外壁。
进一步的，还包括布气管道，所述布气管道连接于所述输气通孔的顶端。
进一步的，所述第一主体和石英管之间以及第二主体和石英管之间分别设置有密封垫，所述密封圈位于所述导流通道的出口端的上方。
由上述描述可知，石英管的左右两边均设置密封垫，可避免导流通道出口端内出来的气流沿石英管外壁往上流动，使两侧的气流都只能往下流，然后在中间位置汇合。
实施例一
请参照图1、图2、图3和图4，本发明的实施例一为：一种等离子发生器，可产生宽幅等离子束。该等离子发生器包括石英管1、电极棒2、第一主体3和第二主体4，所述石英管1水平设置，石英管1的上部侧壁设有开口，且所述开口的长度等于石英管1的长度。所述电极棒2设置于所述石英管1内，所述电极棒2与石英管1内壁之间过渡配合或间隙配合。如图5所示，所述电极棒2内设置有冷却流体通道，所述冷却流体通道的长度方向与所述电极棒2的长度方向一致；所述冷却流体通道的入口22和出口21分别靠近所述电极棒2的两端设置，保证冷却流体能够尽可能多地流经电极棒2内部，对电极棒2起到冷却作用。
所述第一主体3和第二主体4沿石英管1的径向相对于石英管1对称分布；第一主体3和第二主体4的结构相同。所述第一主体3和第二主体4上均设置有导流通道，所述导流通道的出口端靠近所述石英管1的外壁设置，且左右两侧导流通道的出口端之间的连线低于所述石英管1的轴线，也就是说左右两侧导流通道的出口端均对着石英管1外壁偏下方的位置，以使气流能够沿石英管1下侧的外壁流动，然后在最底部的中间位置汇合。为了避免气流往上流动，所述第一主体3和石英管1之间以及第二主体4和石英管1之间分别设置有密封垫5，所述密封圈位于所述导流通道的出口端的上方。
具体的，所述第一主体3和第二主体4均包括支撑件31和布气底板32，所述支撑件31固定于所述布气底板32的上面，所述支撑件31上设置有输气通孔311，所述输气通孔311的深度方向沿竖直方向设置。所述布气底板32的上侧设置有通气槽321，所述通气槽321的长度方向与石英管1的长度方向平行，且通槽的长度等于或者略小于石英管1的长度。所述输气通孔311的底端口与所述通气槽321相通，所述通气槽321靠近石英管1的一侧侧壁上设置有多个出气孔322，所述出气孔322用于将通气槽321内的气流导出至石英管1外壁上。所述多个出气孔322沿石英管1的长度方向均匀分布。优选的，每个支撑件31上设置有两个输气通孔311，所述两个输气通孔311分别对应所述布气底板32上的通气槽321的前后两侧设置，以使气流能够从通气槽321的前后两侧同时进入通气槽321内。
该等离子发生器还包括盖板8、电极固定件7、电极连接件6和电源输入端子9，所述盖板8固定于所述第一主体3和第二主体4的顶部，所述电源输入端子9固定于所述盖板8上；所述电极固定件7固定于所述盖板8的底部且位于第一主体3和第二主体4之间，所述电极连接件6固定于所述电机固定件上，且所述电极连接件6通过弹片与所述电源输入端子9电连接。所述电极连接件6为T型件，所述T型件的底端位于所述开口内且与所述电极棒2相连接，所述T型件的顶端固定于所述电极固定件7上。
进一步的，该等离子发生器还包括布气管道，所述布气管道包括总进气管10和四个支气管11，四个支气管11的一端分别连接与第一主体3上的两个输气通孔311以及第二主体4上的两个输气通孔311，四个支气管11的另一端均连接于所述总进气管10。
综上所述，本发明提供的等离子发生器结构简单，石英管1既能够起到阻挡介质的作用，又可避免炸裂，结构更加稳固；使用石英管1外壁导流，既能够增大离子束的长度，增加工作效率，又能够减少噪音。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种等离子发生器，其特征在于，包括石英管、电极棒、第一主体和第二主体，所述电极棒容置于所述石英管内；所述石英管的侧壁设有开口，且所述开口的长度等于石英管的长度；所述第一主体和第二主体沿石英管的径向相对于石英管对称分布；所述第一主体和第二主体上均设置有导流通道，所述导流通道的出口端靠近所述石英管的外壁设置，以使气流能够沿石英管的外壁流动。
2.如权利要求1所述的等离子发生器，其特征在于，所述电极棒内设置有冷却流体通道，所述冷却流体通道的长度方向与所述电极棒的长度方向一致；所述冷却流体通道的入口和出口分别靠近所述电极棒的两端设置。
3.如权利要求1所述的等离子发生器，其特征在于，还包括电源输入端子和电极连接件，所述电极连接件位于所述开口内且与所述电极棒相连接，所述电极连接件与所述电源输入端子电连接。
4.如权利要求3所述的等离子发生器，其特征在于，所述电极连接件为T型件，所述T型件的底端位于所述开口内，所述T型件的顶端电连接于电源输入端子。
5.如权利要求4所述的等离子发生器，其特征在于，还包括盖板和电极固定件，所述盖板盖设于所述第一主体和第二主体的顶部，所述电极固定件固定于所述盖板的底部且位于第一主体和第二主体之间，所述T型件的顶端固定于所述电极固定件上。
6.如权利要求1所述的等离子发生器，其特征在于，所述第一主体和第二主体均包括布气底板，所述布气底板上设置有通气槽，所述通气槽的长度方向与石英管的长度方向平行；所述通气槽靠近石英管的一侧侧壁上设置有多个出气孔，所述出气孔用于将通气槽内的气流导出至石英管外壁上。
7.如权利要求6所述的等离子发生器，其特征在于，所述多个出气孔沿石英管的长度方向均匀分布。
8.如权利要求6所述的等离子发生器，其特征在于，所述第一主体和第二主体均包括支撑件，所述支撑件设置于所述布气底板的顶部，所述支撑件上设置有输气通孔，所述输气通孔的底端与所述通气槽相连通。
9.如权利要求8所述的等离子发生器，其特征在于，还包括布气管道，所述布气管道连接于所述输气通孔的顶端。
10.如权利要求1所述的等离子发生器，其特征在于，所述第一主体和石英管之间以及第二主体和石英管之间分别设置有密封垫，所述密封圈位于所述导流通道的出口端的上方。
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