CN207150933U - 一种环形介质阻挡放电微等离子体发生装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属化学分析领域，涉及一种环形介质阻挡放电微等离子体发生装置，包括样品杯，样品杯的底部设置载气入口，在样品杯的圆周向均匀分布设置数个同轴式介质阻挡放电发生器；所述同轴式介质阻挡放电发生器包括发生管，在发生管上设置电源的负极、正极，发生管的前端设置在样品杯的杯壁上，尾端设置放电气体入口。本实用新型利用多个DBD微等离子体的尾焰相交形成微等离子体环，一方面可以将放电气体和样品载入气体分开，避免样品基质和水分的影响，另一方面多个微等离子体协同作用可以扩大微等离子体与样品的接触面积，提高其激发能力，提高激发效果，扩大DBD微等离子体的应用范围，具有结构简单、操作方便、激发效果好等特点。
Description
技术领域
本实用新型属化学分析领域，涉及一种微等离子体发生装置，具体是一种环形介质阻挡放电微等离子体发生装置。
背景技术
介质阻挡放电微等离子体(Dielectric barrier discharge,DBD)是有绝缘介质插入放电空间的一种非平衡态、低温、瞬时气体放电形成的微等离子体。在DBD工作的放电区域充满空气、氩气、氮气或者氦气等作为工作气体，当在DBD的两极施加高电压时，放点区域发生放电现象，产生微等离子体。DBD微等离子体含大量的高能量高活性的电子(1-10eV)、自由基和准分子，如OH、O、NO等，它们的化学性质非常活泼，很容易和其它原子、分子或其它自由基发生反应而形成稳定的原子或分子。
DBD的构造通常有平板式和同轴式两种结构，其中，平板式DBD的绝缘介质可以靠在其中一个电极上，也可以悬在两个电极之间；同轴式DBD则通常是内电极、绝缘介质和外电极形成一个同心圆的结构。近年来，利用DBD的激发能力，可将其作为光谱分析仪器中的激发源或质谱分析的离子源，但传统的DBD微等离子体中，放电的工作气体同时也是样品的载入气体，DBD放电容易受到水分的影响，降低其激发能力，使DBD的应用受到限制。
实用新型内容
本实用新型的目的是针对现有技术的不足而提供一种环形介质阻挡放电微等离子体发生装置，利用多个DBD微等离子体的尾焰相交形成环形微等离子体，一方面可以将放电气体和样品载入气体分开，避免水分影响，另一方面可以扩大微等离子体与样品的接触面积，提高激发效果，扩大DBD微等离子体的应用范围。
本实用新型所采用的技术方案：
一种环形介质阻挡放电微等离子体发生装置，包括样品杯，样品杯的底部设置载气入口，在样品杯的圆周向均匀分布设置数个同轴式介质阻挡放电发生器，从而在样品杯的周围形成放电环形阵列，使阵列的中心微等离子体相互影响形成一个微等离子体环；所述同轴式介质阻挡放电发生器包括圆筒形发生管，在发生管的圆周管壁上缠绕高压电源的一极(正极或负极)，发生管的中心轴向设置高压电源的另一极(负极或正极)，发生管的前端设置在样品杯的杯壁上，使发生管与样品杯相通，发生管的尾端设置放电气体入口，用于引入放电气体。样品载入气体由设置于样品杯底部的载气入口引入，放电气体由设置于发生管尾端的放电气体入口引入，由此，将载入气体和放电气体分开，可以较好的消除样品基质和水分的干扰，同时多个微等离子体协同作用可提高其激发能力。
所述同轴式介质阻挡放电发生装置的设置数为四个，在样品杯的圆周向均匀分布后同轴式介质阻挡放电发生装置相互间呈直角状分布，既不会影响设置空间，又能在样品杯的圆周向形成阵列的形式。
本实用新型利用多个DBD微等离子体的尾焰相交形成微等离子体环，一方面可以将放电气体和样品载入气体分开，避免样品基质和水分的影响，另一方面多个微等离子体协同作用可以扩大微等离子体与样品的接触面积，提高其激发能力，提高激发效果，扩大DBD微等离子体的应用范围，具有结构简单、操作方便、激发效果好等特点。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
图中：1、样品杯；2、发生管；3、高压电源负极；4、高压电源正极；5、放电气体入口；6、载气入口。
具体实施方式
下面通过实例并结合附图对本实用新型作进一步说明，但不作为对本实用新型的限定。
在图1所示的结构中，本实用新型所提供的环形介质阻挡放电微等离子体发生装置，包括中空圆柱形样品杯1，样品杯1底部呈锥状体，可方便样品气体的引入和散发，在样品杯的圆周向均匀分布设置四个同轴式介质阻挡放电发生器(呈十字状设置)，在样品杯的底部设置载气入口6，在样品杯的周围形成放电环形阵列，在阵列的中心微等离子体相互影响形成一个微等离子体环。本实用新型所设计的同轴式介质阻挡放电发生器包括圆筒形发生管2，在发生管的圆周管壁上缠绕高压电源的负极3，发生管的中心轴向设置高压电源的正极4；发生管的前端设置在样品杯的杯壁上，使发生管与样品杯相通，发生管的尾端设置放电气体入口5，用于引入放电气体。
在实施本实用新型时，样品杯1、圆筒形发生管2均采用石英材料制作，电极采用铜合金材料制作。
放电气体自放电气体入口5进入圆筒形发生管2中，分别在高压电源负极3、高压电源正极4施加高电压，四个同轴式介质阻挡放电发生器产生的尾焰相互影响并在样品杯1的圆周向形成一个微等离子体环，载气从载气入口6进入，气体样品或气化后的液体样品可随载气进入压板1中进行激发，固体样品则可以直接放在压板1中进行激发。由此，将载入气体和放电气体分开，可以较好的消除样品基质和水分的干扰，同时多个微等离子体协同作用可提高其激发能力。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (2)
1.一种环形介质阻挡放电微等离子体发生装置，其特征在于：包括样品杯，样品杯的底部设置载气入口，在样品杯的圆周向均匀分布设置数个同轴式介质阻挡放电发生器；所述同轴式介质阻挡放电发生器包括圆筒形发生管，在发生管的圆周管壁上缠绕高压电源的一极，发生管的中心轴向设置高压电源的另一极，发生管的前端设置在样品杯的杯壁上，发生管的尾端设置放电气体入口。
2.根据权利要求1所述的环形介质阻挡放电微等离子体发生装置，其特征在于：所述同轴式介质阻挡放电发生装置的设置数为四个，在样品杯的圆周向均匀分布后同轴式介质阻挡放电发生装置相互间呈直角状分布。
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