CN202335058U - 等离子体发生器的阴极 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种等离子体发生器的阴极，包括电子发射部、磁体部、冷却剂喷头和阴极座。冷却剂喷头罩在电子发射部的外侧。磁体部套设在冷却剂喷头的外侧。其中，磁体部可以是永磁体，其形状可以为圆环柱形。阴极座包围电子发射部、磁体部和冷却剂喷头。冷却剂喷头的内壁与电子发射部之间设有间隙，且冷却剂喷头与阴极座的内壁设有间隙，从而形成冷却剂的流通通道。本实用新型的阴极尺寸紧凑，磁体部距离电子发射部较近，所形成的磁场场强大，而且不需要消耗电能。

Description

等离子体发生器的阴极

技术领域

本实用新型涉及等离子体装置，特别涉及等离子体发生器的阴极。

背景技术

对火电机组的等离子体点火是一种新型点火方式。与传统的油枪点火相比，等离子体点火方式具有环保、高效、自动化程度高、更为经济等优点。

等离子体发生器是等离子体点火装置的核心装置之一。而阴极的使用寿命是衡量等离子体发生器的性能的重要指标。当前，研究人员积极研究能够提高阴极的使用寿命的方法。比较成功的方法包括改进阴极材料性能、增加针对阴极的冷却装置以及在阴极附近增设磁场等。

通过在阴极附近设置磁场，可以对电子产生洛仑兹力，使电子旋转，从而使电子发射均匀，这些措施都能有效减小阴极的烧损率，提高阴极寿命。

图1示意性地示出了现有的等离子体发生器的阴极系统。

如图1所示，该阴极系统包括电子发射部1、冷却剂喷头2和阴极座3。其中，冷却剂喷头2引入冷却剂以将电子发射部1的热量带走，以对电子发射部1进行冷却。阴极座3罩在电子发射部1和冷却剂喷头2的外部。在实际使用中，将不属于该阴极系统的磁体装置(未示出)设在阴极座3的外侧以形成磁场。上述磁体装置可以为通电线圈，也可以是永磁体。

本实用新型的发明人对以上阴极系统进行了深入研究，发现存在以下问题：

需要在阴极座的外侧额外地设置磁体装置，占用较大空间。

实用新型内容

本实用新型的发明人针对现有等离子体发生器的阴极系统在具体应用中占用空间较大的问题提出了一种新的技术方案。

本实用新型的一个目的是提供一种等离子体发生器的阴极，该阴极在具体应用中不需要占用较大的空间。

根据本实用新型的一个方面，提供一种等离子体发生器的阴极，包括电子发射部和磁体部，所述磁体部设于所述电子发射部的附近。

优选地，磁体部是永磁体。

优选地，等离子体发生器的阴极还包括罩在所述电子发射部的外侧的冷却剂喷头，其中冷却剂喷头的内侧侧壁与电子发射部之间设有间隙。

优选地，磁体部套设在冷却剂喷头的外侧。

优选地，磁体部为圆环柱形。

优选地，等离子体发生器的阴极还包括阴极座，阴极座包围所述电子发射部、磁体部和冷却剂喷头。

优选地，阴极座的内壁与所述冷却剂喷头的外侧设有间隙。

在本实用新型的阴极中，磁体部设于所述电子发射部的附近，即设于阴极座之内，有效减小了整个装置的尺寸。

另外，在优选实施例中，磁体装置为永磁体，结构简单，不需消耗电能，降低了生产成本。

附图说明

构成说明书的一部分的附图描述了本实用新型的实施例，并且连同说明书一起用于解释本实用新型的原理。

参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本实用新型，其中：

图1是现有的等离子体发生器的阴极系统的剖面示意图。

图2是根据本实用新型的等离子体发生器的阴极系统的剖面示意图。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本实用新型的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。

同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

本实用新型公开的等离子体发生器的阴极包括电子发射部和磁体部。其中，磁体部设在电子发射部的附近。

通过使阴极本身包含磁体部，在实际使用该阴极时不需要额外设置磁体部，应用简单，并且不需要额外占用空间。

下面结合附图详细描述本实用新型的优选实施例。

图2为本实用新型的等离子体发生器的阴极的剖面示意图。如图2所示，阴极包括电子发射部1、冷却剂喷头2、阴极座3和磁体部4。

其中，电子发射部1位于整个装置的中心，电子可从电子发射部1的右端射出。

冷却剂喷头2罩在电子发射部1的外侧。冷却剂喷头2的左端与冷却剂供应管道(未示出)连接，冷却剂喷头2的内侧侧壁与电子发射部1间隔一定距离。冷却剂可选用水、重水、有机物液体或者其他物质，只要具有良好的导热性能、化学稳定性以及与阴极材料的相容性即可。

磁体部4套设在冷却剂喷头2的外侧。磁体部4可与冷却剂喷头2活动连接，例如，可沿冷却剂喷头2的长度方向移动以调整磁体部4的位置，从而形成合适的磁场。

可以使用通电线圈作为磁体部4，也可以使用永磁体作为磁体部4。通电线圈的结构较为复杂，并且需要消耗大量电能，生产成本较高。因此优选地，在本实施例中，磁体部4为永磁体。

在该优选实施例中，磁体部4套设在冷却剂喷头2的外侧。但是磁体部4并非必须套设在冷却剂喷头2的外侧。例如，磁体部4可以设在冷却剂喷头2的内侧，或者直接设在电子发射部上，或者设在阴极座3的内侧侧壁上。

另外，在该优选实施例中，磁体部4为圆环柱形。但是磁体部4的形状不限于圆环柱形。也可以是其它形状。可以环绕电子发射部1，也可以不环绕电子发射部1。可以是一块单独的磁体，也可以由多个分立的磁体组成。

只要将磁体部4设置在电子发射部1的附近，即可产生磁场，对电子产生洛仑兹力。磁体部4的具体位置和形状等可以由本领域技术人员根据所需磁场的形式来具体设计。

制作磁体部4的材料可以是铝镍钴系永磁合金、铁铬钴系永磁合金、永磁铁氧体、稀土永磁材料、复合永磁材料或者本领域公知的其他永磁材料。

阴极的最外部为阴极座3。阴极座3包围电子发射部1、磁体部4和冷却剂喷头2，从而起到保护和固定位置的作用。

阴极座3的内壁与冷却剂喷头2和磁体部4之间设有间隙。这样，冷却剂喷头2、磁体部4和阴极座3共同构成如图所示的冷却剂通道。冷却剂沿着图示箭头方向进入冷却剂喷头2，并从冷却剂喷头2与阴极座3内壁之间的间隙流出。当然，也可选择其他的管道作为冷却剂通道，而不限于图中所示。

该优选实施例的阴极具有以下优点：

第一、由于磁体部4设置在电子发射部1附近，位于阴极座3的内腔中。因此，本实用新型的阴极避免了在其外侧另行设置磁体的需要，节省了空间，在实际应用中无需大空间即可安装、维修和使用，便于推广应用。

第二、由于磁体部4紧套在冷却剂喷头2的外侧，与电子发射部1的距离近，所形成的磁场较强。电子发射部1所发射的电子在该磁场的洛伦兹力的作用下螺旋前进，增大了电子的碰撞几率，提高了工作效率，从而达到提高阴极寿命的目的。

第三、使用永磁体作为磁体部4，不必消耗电能，降低了生产成本。

至此，已经详细描述了根据本实用新型的等离子体发生器的阴极。为了避免遮蔽本实用新型的构思，没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述，完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。

虽然已经通过示例对本实用新型的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本实用新型的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本实用新型的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本实用新型的范围由所附权利要求来限定。

Claims (7)

1.一种等离子体发生器的阴极，其特征在于，包括电子发射部和磁体部，所述磁体部设于所述电子发射部的附近。

2.如权利要求1所述的等离子体发生器的阴极，其特征在于，所述磁体部是永磁体。

3.如权利要求1或2所述的等离子体发生器的阴极，其特征在于，还包括罩在所述电子发射部的外侧的冷却剂喷头，其中所述冷却剂喷头的内侧侧壁与所述电子发射部之间设有间隙。

4.如权利要求3所述的等离子体发生器的阴极，其特征在于，所述磁体部套设在所述冷却剂喷头的外侧。

5.如权利要求4所述的等离子体发生器的阴极，其特征在于，所述磁体部为圆环柱形。

6.如权利要求5所述的等离子体发生器的阴极，其特征在于，还包括阴极座，所述阴极座包围所述电子发射部、磁体部和冷却剂喷头。

7.如权利要求6所述的等离子体发生器的阴极，其特征在于，所述阴极座的内壁与所述冷却剂喷头的外侧设有间隙。

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