CN110381660B - 一种等离子体发生器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及废物处理技术领域，具体涉及一种等离子体发生器，包括依次同轴串联的阴极、引弧阳极和阳极，所述阴极上设置有阴极头、阴极套筒和用于冷却阴极头的第一冷却通道，所述阳极上设置有阳极内衬、阳极外套和用于冷却阳极内衬的第二冷却通道，所述引弧阳极包括：引弧阳极内衬；等离子体产生腔室，位于所述引弧阳极内衬朝向阴极头的一侧，供引弧阳极击穿工作气体而形成等离子体；预热腔室，其环绕设置于所述引弧阳极内衬外部，供低温的工作气体与高温的引弧阳极内衬进行热交换，所述预热腔室和等离子体产生腔室相互连通，具有结构简单，零部件少，体积小，热回收率高的优点。

Description

一种等离子体发生器

技术领域

本发明涉及废物处理技术领域，具体涉及一种等离子体发生器。

背景技术

目前，等离子技术已经在很多领域得到了广泛的应用，其产生的等离子体火炬温度很高，可以瞬间熔化难以熔化的物体。在涉密介质销毁方面，需要一种高效的且能同时彻底销毁多种不同涉密介质的方法，利用等离子体技术可以满足这方面的要求。等离子体发生器产生的等离子体火炬可以产生3000K以上的高温，能够瞬间熔化硬盘、磁盘、U盘和芯片等比较难以销毁的涉密介质。一般的的涉密介质销毁方式难以满足不同介质的销毁，利用等离子技术，为销毁涉密介质提供了一种新的方法。

中国专利文献CN205160897U提供一种用于处理核设施固体废物的等离子体发生器，包括：阴极；依次同轴串联的至少三个阳极，所述至少三个阳极中的第一阳极与所述阴极同轴相连，所述至少三个阳极均为套层结构；所述阴极和所述第一阳极之间通过高频高电压击穿而建立电弧，并逐级切换至第三阳极，使得电弧稳定维持在所述阴极和所述第三阳极之间，工作气体分别从所述阴极与所述第一阳极之间、所述第一阳极与第二阳极之间、所述第二阳极与所述第三阳极之间喷入，被电弧加热后从所述第三阳极出口喷出形成等离子体射流。该种等离子发生器，在工作过程中，阴极、第一阳极、第二阳极和第三阳极均会释放大量的热量，然而该等离子发生器仅对第一阳极的热量进行回收，无法对其余部件的热量进行回收利用，热损失严重，能源浪费，回收效率低下；而且结构复杂，体积大，不能满足企事业单位的日常办公场所对涉密介质的销毁的要求，应用前景差。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的热量回收利用率低、结构复杂、体积大的缺陷，从而提供一种等离子体发生器。

本发明提供了一种等离子体发生器，包括依次同轴串联的阴极、引弧阳极和阳极，所述阴极上设置有阴极头、阴极套筒和用于冷却阴极头的第一冷却通道，所述阳极上设置有阳极内衬、阳极外套和用于冷却阳极内衬的第二冷却通道，所述引弧阳极包括：

引弧阳极内衬，用以通电后产生高频电压击穿工作气体在引弧阳极内衬和阴极头之间形成等离子体，并在气体作用下传至阳极使阴极和阳极导通形成稳定等离子体射流；

等离子体产生腔室，位于所述引弧阳极内衬朝向阴极头的一侧，供引弧阳极击穿工作气体而形成等离子体；

预热腔室，其环绕设置于所述引弧阳极内衬外部，供低温的工作气体与高温的引弧阳极内衬进行热交换，所述预热腔室和等离子体产生腔室相互连通。

进一步地，所述阴极还包括：

阴极冷却芯，设置于所述阴极头和阴极套筒之间，其一端伸入所述阴极套筒的空腔内，另一端伸入所述阴极头的空腔内，所述阴极套筒上设置有阴极冷却水进口和阴极冷却水出口；

所述第一冷却通道沿水流方向包括依次相互连通的阴极冷却水进口、阴极套筒空腔、阴极冷却芯空腔、阴极头空腔和阴极冷却水出口。

优选地，所述阴极冷却水进口与阴极冷却水出口呈垂直分布。

进一步地，所述引弧阳极还包括阴极绝缘体、引弧阳极绝缘体和引弧阳极套筒；其中，所述阴极绝缘体、引弧阳极内衬和引弧阳极套筒依次连接，所述引弧阳极绝缘体连接于所述引弧阳极内衬远离阴极绝缘体的一端且位于所述引弧阳极套筒内。

优选地，所述引弧阳极内衬上设置有引弧阳极内衬进气口和引弧阳极内衬出气口；所述引弧阳极套筒上设置有工作气体进口；

所述预热腔室由所述引弧阳极内衬、引弧阳极套筒和引弧阳极绝缘体围合而成；所述等离子体产生腔室由引弧阳极内衬、阴极绝缘体、阴极套筒与阴极头围合而成，沿工作气体的流通方向，所述工作气体进口依次经过预热腔室、引弧阳极内衬进气口、等离子体产生腔室与引弧阳极内衬出气口相连通。

进一步地，所述等离子体产生腔室为圆筒形，所述引弧阳极内衬进气口设置有至少1个，所述引弧阳极内衬进气口与等离子体产生腔室的壁面圆周相切。

优选地，所述阳极内衬内设置有供等离子体流通的等离子体通道，所述阳极内衬伸入所述阳极外套的空腔内，所述阳极外套上设置有阳极冷却水进口和阳极冷却水出口；

所述第二冷却通道包括依次相互连通的阳极冷却水进口、阳极内衬与阳极外套之间的空腔和阳极冷却水出口。

进一步地，所述阴极头和引弧阳极内衬出气口的截面均为圆形，所述阴极头和引弧阳极内衬出气口的截面圆心在同一直线上。

优选地，所述等离子体通道的截面为圆形，其截面圆心与所述阴极头和引弧阳极内衬出气口的截面圆心在同一直线上。

进一步地，所述阳极内衬上位于朝向阳极外套的端面上设置有供密封圈嵌入的槽口，所述密封圈一端嵌入槽口内，另一端抵接在所述阳极外套的端面上。

本发明技术方案，具有如下优点：

1.本发明提供的等离子发生器，包括依次同轴串联的阴极、引弧阳极和阳极，所述阴极上设置有阴极头、阴极套筒和用于冷却阴极头的第一冷却通道，所述阳极上设置有阳极内衬、阳极外套和用于冷却阳极内衬的第二冷却通道，所述引弧阳极包括：引弧阳极内衬，用以通电后产生高频电压击穿工作气体在引弧阳极内衬和阴极头之间形成等离子体，并在气体作用下传至阳极使阴极和阳极导通形成稳定等离子体射流；等离子体产生腔室，位于所述引弧阳极内衬朝向阴极头的一侧，供引弧阳极击穿工作气体而形成等离子体；预热腔室，其环绕设置于所述引弧阳极内衬外部，供低温的工作气体与高温的引弧阳极内衬进行热交换，所述预热腔室和等离子体产生腔室相互连通。通过第一冷却通道和第二冷却通道的设置，分别对阴极和阳极处的热量进行回收；通过上述技术方案，可利用引弧阳极在通电时产生高频高压脉冲电压，击穿和阴极之间的空气形成等离子体，在气体的作用下，等离子体被吹到阳极内表面，从而使阴极和阳极导通，形成稳定的等离子体，正常工作后，引弧阳极上的高频高压脉冲电压回断开，此时引弧阳极会被等离子加热，通过预热腔室，导入和预热工作气体，同时能够对引弧阳极降温，达到节能的目的，实现引弧阳极的自冷却，极大提高了热量的回收效率，热效率达到70％以上；而且只提供电能和压缩空气，即可长时间稳定工作，结构简单，零部件少，体积小，仅有手掌大小，可产生大于3000K的温度，能够将多种涉密介质进行直接销毁，例如硬盘、磁盘、U盘、芯片和纸张等。

2.本发明提供的等离子体发生器，所述阴极还包括：阴极冷却芯，设置于所述阴极头和阴极套筒之间，其一端伸入所述阴极套筒的空腔内，另一端伸入所述阴极头的空腔内，所述阴极套筒上设置有阴极冷却水进口和阴极冷却水出口；所述第一冷却通道沿水流方向包括依次相互连通的阴极冷却水进口、阴极套筒空腔、阴极冷却芯空腔、阴极头空腔和阴极冷却水出口。通过阴极冷却芯的设置能够伸入阴极头的底端而对阴极头进行冷却，提高冷却效率和阴极热量的回收率。

3.本发明提供的等离子体发生器，所述阴极冷却水进口与阴极冷却水出口呈垂直分布，延长冷却水的流通路径，加强冷却水的扰动，提高冷却水温度升高的均匀性，从而提高冷却效率和热量的回收率。

4.本发明提供的等离子体发生器，所述引弧阳极还包括阴极绝缘体、引弧阳极绝缘体和引弧阳极套筒；其中，所述阴极绝缘体、引弧阳极内衬和引弧阳极套筒依次连接，所述引弧阳极绝缘体连接于所述引弧阳极内衬远离阴极绝缘体的一端且位于所述引弧阳极套筒内，所述引弧阳极套筒为绝缘体，阴极绝缘体确保阴极套筒和引弧阳极内衬之间绝缘，所述引弧阳极绝缘体确保引弧阳极内衬同阳极外套之间绝缘，使得整个装置为绝缘体，安全可靠。

5.本发明提供的等离子体发生器，所述引弧阳极内衬上设置有引弧阳极内衬进气口和引弧阳极内衬出气口；所述引弧阳极套筒上设置有工作气体进口和工作气气体出口；所述预热腔室由所述引弧阳极内衬、引弧阳极套筒和引弧阳极绝缘体围合而成；所述等离子体产生腔室由引弧阳极内衬、阴极绝缘体、阴极套筒与阴极头围合而成，沿工作气体的流通方向，所述工作气体进口依次经过预热腔室、引弧阳极内衬进气口、等离子体产生腔室与引弧阳极内衬出气口相连通。通过上述技术方案，不仅实现了引弧阳极热量的回收，而且结构紧凑，体积小，能够满足企事业单位的日常办公场所对涉密介质的销毁的要求，应用前景好。

6.本发明提供的等离子体发生器，所述等离子体产生腔室为圆筒形，所述引弧阳极内衬进气口设置有至少1个，所述引弧阳极内衬进气口与等离子体产生腔室的壁面圆周相切。通过引弧阳极内衬进气口与等离子体产生腔室的壁面圆周相切，确保工作气体在空腔内旋转，进一步冷却引弧阳极内衬。

7.本发明提供的等离子体发生器，所述阳极内衬上位于朝向阳极外套的端面上设置有供密封圈嵌入的槽口，所述密封圈一端嵌入槽口内，另一端抵接在所述阳极外套的端面上，提高阳极外套和阳极内衬形成的腔体的密封性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的第一种实施方式中提供的等离子体发生器的结构图；

图2为图1中A-A的剖面图；

图3为本发明的第一种实施方式中提供的引弧阳极内衬的结构图；

图4为图3中B-B的剖面图；

附图标记：

1、阴极；1-1、阴极套筒；1-2、阴极冷却芯；1-3、阴极头；1-a、阴极冷却水进口；1-b、阴极冷却水出口；1-c、阴极接线端；2、引弧阳极；2-1、阴极绝缘体；2-2、引弧阳极内衬；2-3、引弧阳极套筒；2-4、引弧阳极绝缘体；2-a、第一工作气体进口；2-b、第二工作气体进口；2-c、第一引弧阳极内衬进气口；2-d、第二引弧阳极内衬进气口；2-e、引弧阳极接线端；2-f、引弧阳极内衬出气口；3、阳极；3-1、阳极外套；3-2、阳极内衬；3-a、阳极冷却水进口；3-b、阳极冷却水出口；3-c、槽口；3-d、阳极接线端；3-e、等离子体通道。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

如图1所示的等离子体发生器的一种具体实施方式，包括依次同轴串联的阴极1、引弧阳极2和阳极3，所述阴极1上设置有阴极套筒1-1、阴极头1-3和用于冷却阴极头1-3的第一冷却通道，所述阳极3上设置有阳极外套3-1、阳极内衬3-2和用于冷却阳极内衬3-2的第二冷却通道，所述引弧阳极2包括：引弧阳极内衬2-2，用以通电后产生高频电压击穿工作气体在引弧阳极内衬2-2和阴极头1-3之间形成等离子体，并在气体作用下传至阳极3使阴极1和阳极3导通形成稳定等离子体射流；等离子体产生腔室，位于所述引弧阳极内衬2-2朝向阴极头1-3的一侧，供引弧阳极2击穿工作气体而形成等离子体；预热腔室，其环绕设置于所述引弧阳极内衬2-2外部，供低温的工作气体与高温的引弧阳极内衬2-2进行热交换，所述预热腔室和等离子体产生腔室相互连通。

首先，利用引弧阳极2在通电时产生高频高压脉冲电压，击穿和阴极1之间的空气形成等离子体，在气体的作用下，等离子体被吹到阳极3内表面，从而使阴极1和阳极3导通，形成稳定的等离子体，正常工作后，引弧阳极2上的高频高压脉冲电压回断开，此时引弧阳极2会被等离子加热，通过预热腔室，导入和预热工作气体，同时能够对引弧阳极2降温，达到节能的目的，实现引弧阳极2的自冷却，极大提高了热量的回收效率，热效率达到70％以上；而且只提供电能和压缩空气，即可长时间稳定工作，结构简单，零部件少，体积小，仅有手掌大小，可产生大于3000K的温度，能够将多种涉密介质进行直接销毁，例如硬盘、磁盘、U盘、芯片和纸张等。

具体地，所述阴极1还包括阴极冷却芯1-2，阴极冷却芯1-2设置于所述阴极头1-3和阴极套筒1-1之间，阴极套筒1-1、阴极冷却芯1-2和阴极头1-3均为中空结构，阴极冷却芯1-2的左端伸入所述阴极套筒1-1的空腔内，右端伸入所述阴极头1-3的空腔内，阴极冷却芯1-2的左端通过螺纹固定于阴极套筒1-1内，阴极头1-3的左端通过螺纹固定于阴极套筒1-1内，阴极头1-3的右端延伸至引弧阳极2。

所述阴极套筒1-1上设置有阴极冷却水进口1-a和阴极冷却水出口1-b。阴极冷却水进口1-a与阴极套筒1-1的空腔相连通，阴极套筒1-1的空腔与阴极冷却芯1-2的空腔相连通，阴极冷却芯1-2的空腔与阴极头1-3的空腔相连通，阴极头1-3的空腔与阴极冷却水出口1-b相连通。所述第一冷却通道沿水流方向包括依次相互连通的阴极冷却水进口1-a、阴极套筒1-1的空腔、阴极冷却芯1-2的空腔、阴极头1-3的空腔和阴极冷却水出口1-b。通过阴极冷却芯1-2的设置能够伸入阴极头1-3的底端而对阴极头1-3进行冷却，提高冷却效率和阴极1热量的回收率。

具体地，所述引弧阳极2还包括阴极绝缘体2-1、引弧阳极绝缘体2-4和引弧阳极套筒2-3；其中，所述阴极绝缘体2-1、引弧阳极内衬2-2和引弧阳极套筒2-3依次通过螺纹连接，所述引弧阳极绝缘体2-4连接于所述引弧阳极内衬2-2远离阴极绝缘体2-1的一端且位于所述引弧阳极套筒2-3内。其中，阴极套筒1-1和阴极绝缘体2-1通过螺纹连接，所述引弧阳极套筒2-3为绝缘体。阴极绝缘体2-1确保阴极套筒1-1和引弧阳极内衬2-2之间绝缘，所述引弧阳极绝缘体2-4确保引弧阳极内衬2-2同阳极外套3-1之间绝缘，使得整个装置为绝缘体，安全可靠。

进一步地，所述阴极冷却水进口1-a与阴极冷却水出口1-b呈垂直分布。

具体地，如图1和3所示，所述引弧阳极内衬2-2上设置有引弧阳极内衬进气口和引弧阳极内衬出气口2-f；所述引弧阳极套筒2-3上设置有工作气体进口；所述预热腔室由所述引弧阳极内衬2-2、引弧阳极套筒2-3和引弧阳极绝缘体2-4围合而成；所述等离子体产生腔室由引弧阳极内衬2-2、阴极绝缘体2-1、阴极套筒1-1与阴极头1-3围合而成，沿工作气体的流通方向，所述工作气体进口依次经过预热腔室、引弧阳极内衬进气口、等离子体产生腔室与引弧阳极内衬出气口2-f相连通。如图1所示，工作气体进口设置有两个，分别为第一工作气体进口2-a和第二工作气体进口2-b。运行时，工作气体从第一工作气体进口2-a和第二工作气体进口2-b进入预热腔室，绕过引弧阳极内衬2-2和引弧绝缘2-4的外表面，起到了冷却引弧阳极内衬2-2和引弧绝缘2-4的作用，同时可以加热工作气体，起到节约能源的效果，再进入等离子体产生腔室在阴极1、阳极3和引弧阳极2的作用下产生等离子体，然后通过引弧阳极内衬出气口2-f排出。

如图1和3所示，阴极套筒1-1上设置有阴极线接线端1-c，阴极线接线端1-c通过螺栓连接阴极线，引弧阳极内衬2-2上还设置有引弧阳极接线端2-e，引弧阳极接线端2-e用以连接引弧阳极线，阳极外套3-1上设置有阳极接线端3-d，阳极接线端(3-d)用以连接阳极线。阴极1通过阴极线接通电源的阴极端，引弧阳极2通过引弧阳极线接通引弧端，阳极3通过阳极线接通电源的阳极端。

进一步地，如图2-4所示，引弧阳极内衬进气口设置有两个，分别记为第一引弧阳极内衬进气口2-c和第二引弧阳极内衬进气口2-d，两者的方向相对，且等离子体产生腔室为圆筒形，第一引弧阳极内衬进气口2-c和第二引弧阳极内衬进气口2-d分别与等离子体产生腔室的壁面相切(即与引弧阳极内衬的内壁面相切)，确保工作气体进入等离子体产生腔室后旋转运动，起到稳定气流和冷却引弧阳极内衬2-2的作用。

具体地，如图1所示，所述阳极内衬3-2内设置有供等离子体流通的等离子体通道3-e，阳极外套3-1和阳极内衬3-2通过螺纹连接，形成可供冷却水流通的腔体。所述阳极内衬3-2伸入所述阳极外套3-1的空腔内，所述阳极外套3-1上设置有阳极冷却水进口3-a和阳极冷却水出口3-b；所述第二冷却通道包括依次相互连通的阳极冷却水进口3-a、阳极内衬3-2与阳极外套3-1之间的空腔和阳极冷却水出口3-b。冷却水从阳极冷却水进口3-a进入第二冷却通道，对阳极内衬3-2进行冷却后，从阳极冷却水出口3-b排出。阳极外套3-1和引弧阳极套筒2-3用螺栓连接。引弧阳极绝缘体2-4固定于引弧阳极内衬2-2和阳极外套3-1之间。

为了稳定气流，如图1所示，所述阴极头1-3和引弧阳极内衬出气口2-f的截面均为圆形，所述阴极头1-3和引弧阳极内衬出气口2-f的截面圆心在同一直线上。所述等离子体通道3-e的截面为圆形，其截面圆心与所述阴极头1-3和引弧阳极内衬出气口2-f的截面圆心均在同一直线上。

为了提高内腔的密封性，如图1所示，所述阳极内衬3-2上位于朝向阳极外套3-1的端面上设置有供密封圈嵌入的槽口3-c，所述密封圈一端嵌入槽口3-c内，另一端抵接在所述阳极外套3-1的端面上。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (8)

1.一种等离子体发生器，其特征在于，包括依次连接的阴极(1)、引弧阳极(2)和阳极(3)，所述阴极(1)上设置有阴极套筒(1-1)、阴极头(1-3)和用于冷却阴极套筒(1-1)和阴极头(1-3)的第一冷却通道，所述阳极(3)上设置有阳极外套(3-1)、阳极内衬(3-2)和用于冷却阳极外套(3-1)和阳极内衬(3-2)的第二冷却通道，所述引弧阳极(2)包括：

引弧阳极内衬(2-2)，用以通电后产生高频电压击穿工作气体在引弧阳极内衬(2-2)和阴极头(1-3)之间形成等离子体，并在气体作用下传至阳极(3)使阴极(1)和阳极(3)导通形成稳定等离子体射流；

等离子体产生腔室，位于所述引弧阳极内衬(2-2)朝向阴极头(1-3)的一侧，供引弧阳极(2)击穿工作气体而形成等离子体；

预热腔室，其环绕设置于所述引弧阳极内衬(2-2)外部，供低温的工作气体与高温的引弧阳极内衬(2-2)进行热交换，所述预热腔室和等离子体产生腔室相互连通，所述引弧阳极(2)还包括阴极绝缘体(2-1)、引弧阳极套筒(2-3)和引弧阳极绝缘体(2-4)，所述阴极绝缘体(2-1)、引弧阳极内衬(2-2)和引弧阳极套筒(2-3)依次连接，所述引弧阳极绝缘体(2-4)连接于所述引弧阳极内衬(2-2)远离阴极绝缘体(2-1)的一端且位于所述引弧阳极套筒(2-3)内，所述引弧阳极套筒(2-3)为绝缘体，所述引弧阳极内衬(2-2)上设置有引弧阳极内衬进气口和引弧阳极内衬出气口(2-f)；所述引弧阳极套筒(2-3)上设置有工作气体进口；

所述预热腔室由所述引弧阳极内衬(2-2)、引弧阳极套筒(2-3)和引弧阳极绝缘体(2-4)围合而成；所述等离子体产生腔室由引弧阳极内衬(2-2)、阴极绝缘体(2-1)、阴极套筒(1-1)与阴极头(1-3)围合而成，沿工作气体的流通方向，所述工作气体进口依次经过预热腔室、引弧阳极内衬进气口、等离子体产生腔室与引弧阳极内衬出气口(2-f)相连通；

阴极套筒(1-1)上设置有阴极线接线端(1-c)，引弧阳极内衬(2-2)上设置有引弧阳极接线端(2-e)，阳极外套(3-1)上设置有阳极接线端(3-d)。

2.根据权利要求1所述的等离子体发生器，其特征在于，所述阴极(1)还包括：

阴极冷却芯(1-2)，设置于所述阴极头(1-3)和阴极套筒(1-1)之间，其一端固定于所述阴极套筒(1-1)的空腔内，另一端伸入所述阴极头(1-3)的空腔内，所述阴极套筒(1-1)上设置有阴极冷却水进口(1-a)和阴极冷却水出口(1-b)；

所述第一冷却通道沿水流方向包括依次相互连通的阴极冷却水进口(1-a)、阴极套筒(1-1)的空腔、阴极冷却芯(1-2)的空腔、阴极头(1-3)的空腔和阴极冷却水出口(1-b)。

3.根据权利要求2所述的等离子体发生器，其特征在于，所述阴极冷却水进口(1-a)方向与阴极冷却水出口(1-b)方向呈垂直分布。

4.根据权利要求1所述的等离子体发生器，其特征在于，所述等离子体产生腔室为圆筒形，所述引弧阳极内衬进气口设置有至少1个，所述引弧阳极内衬进气口与等离子体产生腔室的壁面圆周相切。

5.根据权利要求1-4中任一所述的等离子体发生器，其特征在于，

所述阳极内衬(3-2)内设置有供等离子体流通的等离子体通道(3-e)，所述阳极内衬(3-2)伸入所述阳极外套(3-1)的空腔内，所述阳极外套(3-1)上设置有阳极冷却水进口(3-a)和阳极冷却水出口(3-b)；

所述第二冷却通道包括依次相互连通的阳极冷却水进口(3-a)、阳极内衬(3-2)与阳极外套(3-1)之间的空腔和阳极冷却水出口(3-b)。

6.根据权利要求5所述的等离子体发生器，其特征在于，所述阴极头(1-3)和引弧阳极内衬出气口(2-f)的截面均为圆形，所述阴极头(1-3)和引弧阳极内衬出气口(2-f)的截面圆心在同一直线上。

7.根据权利要求6所述的等离子体发生器，其特征在于，所述等离子体通道(3-e)的截面为圆形，其截面圆心与所述阴极头(1-3)和引弧阳极内衬出气口(2-f)的截面圆心均在同一直线上。

8.根据权利要求1-4中任一所述的等离子体发生器，其特征在于，

所述阳极内衬(3-2)上位于朝向阳极外套(3-1)的端面上设置有供密封圈嵌入的槽口(3-c)，所述密封圈一端嵌入槽口(3-c)内，另一端抵接在所述阳极外套(3-1)的端面上。