CN202269086U - 一种等离子气体发生装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种等离子气体发生装置。装置的一侧接有可调直流高压电源(1),外壳(7)内有两排针状正极(4)和负极(5),正极(4)和负极(5)的机组间隔为30-50mm,极组内各针状极柱等距排布,间距2-10mm;每隔2-5个针状电极极柱设置一个分隔塔板(6);装置接可调直流高压电源(1)一侧的中部有进气口(2),另一侧的中部有出气口(3)。本实用新型制作简单,成本低,能产生密度高且均匀的等离子气体。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种常压低温等离子气体发生装置,借助阻挡塔板将放电区域分成多个串联的放电室,同时形成曲折气体通路,使工作气体中等离子体密度更高、分布更加均匀。
背景技术
等离子被称为物质的第四态,由大量的高能离子、电子分子、中性原子、激发态原子、光子和自由基组成。由于其正负电荷数相等,所以在宏观上呈电中性。随着现代技术的高速发展,等离子技术已经得到广泛的应用。其中,在低温等离子体系中,在电子的温度高达1000-2500K时,其他粒子温度只有300-500K,整个体系仍然处于低温状态。低温等离子技术在材料表面处理、催化、污水与废气净化等方面有广泛的应用。
低温等离子的放电形式可分为辉光放电、微波放电、电晕放电、介质阻挡放电、射频放电等。其中,电晕放电设备简单,但放电电流较小,等离子密度较低;此外,由于使用针形电极,靠近电极的区域电场特别强,导致等离子密度不均匀。因此,需要通过设计提高输入功率,调整工作气体中等离子体的密度与均匀性。例如,发明专利CN1404349A以多组镍铬丝为阳极,铜板为阴极,在反应室内产生了高浓度等离子体,可用于工业化处理废气、污水及水源净化;而实用新型专利CN201726583U设计的反应室则是由金属板与多个平行排列的、带有锯齿的金属片组构成,放电电极数的增加使气体中等离子体的密度明显提高。除了需要提高等离子体密度外,等离子体均匀性也是低温等离子发生器设计需要考虑的重要因素。比如,实用新型专利CN201618509在低温等离子发生器的进气通道设计了特殊的冲孔板,起到了强化气体混合,增加气体的行程的作用,有效地改善了等离子体分布的均匀性;实用新型专利CN101930889A将含有等离子体的气体通过分路,在反应室内不同位置的喷出,使反应室内等离子体的分布趋于均匀。但是,到目前为止,还未见到利用结构设计同时提高等离子体密度与均匀性的相关报道。
发明内容
本实用新型目的的在于提供一种等离子体密度大,且等离子体在工作气体内分布均匀的低温等离子发生器。利用塔板分隔所产生的多室结构和曲折流道,实施串联多室放电,同时延长工作气体在反应器中的停留时间,强化等离子体在工作气体中的分散,从而有效提高工作气体中等离子的密度和均匀性。如果向塔板分隔的放电室内填入绝缘介质微球,则可实现高效介质阻挡放电。
本实用新型是这样实现的:本装置的一侧接有可调直流高压电源,外壳内有两排针状正极和负极,正极和负极的机组间隔为30-50mm,极组内各针状极柱等距排布,间距2-10mm;每隔2-5个针状电极极柱设置一个分隔塔板;等离子发生器接可调直流高压电源的一侧中部有进气口,另一侧的中部有出气口。分隔塔板与外壳之间用玻璃胶进行密封。
工作气体因塔板的阻挡而以曲折通路流经多个串联放电区域,从而提高了等离子体在工作气体中的密度;同时,气体在曲折通过多个串联的放电区域的过程中进行了充分的混合,从而使等离子体在气体中的分布更加均匀。
本实用新型的特点:(1)可以通过调节直流高压电源的电压来调节等离子密度;(2)多个放电区域串联,增加了工作气体中等离子体的密度;(3)分隔塔板形成的曲折通路使工作气体充分混合,使等离子体在气流中分布的更加均匀。
本实用新型制作简单,成本低,能产生密度高且均匀的等离子气体。
附图说明
附图为本实用新型等离子气体发生装置结构示意图。
图中标记:1.可调直流高压电源;2.进气口;3.出气口;4.正极;5.负极;6.分隔塔板;7.外壳。
具体实施方式
实施例:
如附图所示,本装置一侧接有可调直流高压电源1,外壳7内有两排针状正极4和负极5,正极4和负极5的机组间隔为30mm,极组内各针状极柱等距排布,间距2mm,极柱数量40个;每隔2个针状电极极柱设置一个分隔塔板6;分隔塔板6之间的间距为10mm,装置接可调直流高压电源1的一侧中部有进气口2,另一侧有出气口3;分隔塔板6与外壳7之间用玻璃胶进行密封,以保证工作气体能够沿着分隔塔板6流动,形成曲折路径。
选用霓虹灯电源作为可调直流高压电源1,其输入交流电(50Hz)电压220V;输出电压直流电10kV,输出电流30mA;使用交流变压器调节霓虹灯电源的输入电压,进而调节霓虹灯电源的输出电压;施加电压后,由分隔塔板6隔开的各个放电区域同时均匀放电,使工作气体中等离子体的密度加大;同时,曲折的气体通路使工作气体充分混合,等离子体在气体中的分布更加均匀。
Claims (1)
1.一种等离子气体发生装置,其特征在于:装置的一侧接有可调直流高压电源(1),外壳(7)内有两排针状正极(4)和负极(5),正极(4)和负极(5)的机组间隔为30-50mm,极组内各针状极柱等距排布,间距2-10mm;每隔2-5个针状电极极柱设置一个分隔塔板(6);装置接可调直流高压电源(1)一侧的中部有进气口(2),另一侧的中部有出气口(3)。
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