RU2796645C2 - Plasma treatment device and method for adjusting the size of the contact surface of the plasma treatment device to the dimensions of the surface to be treated - Google Patents
Plasma treatment device and method for adjusting the size of the contact surface of the plasma treatment device to the dimensions of the surface to be treated Download PDFInfo
- Publication number
- RU2796645C2 RU2796645C2 RU2021123809A RU2021123809A RU2796645C2 RU 2796645 C2 RU2796645 C2 RU 2796645C2 RU 2021123809 A RU2021123809 A RU 2021123809A RU 2021123809 A RU2021123809 A RU 2021123809A RU 2796645 C2 RU2796645 C2 RU 2796645C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- electrode
- size
- plasma treatment
- plasma
- contact surface
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Данное изобретение касается устройства для плазменной обработки для проведения плазменного диэлектрического барьерного разряда на подлежащей обработке поверхности, которое содержит плоский электродный блок, имеющий сторону обработки, и управляющий блок, который по меньшей мере на один электрод электродного блока подает высоковольтный переменный потенциал для мощности, необходимой для получения плазмы между указанным по меньшей мере одним электродом и противоэлектродом, создающим опорный потенциал, причем указанный по меньшей мере один электрод, получающий указанный высоковольтный переменный потенциал, по меньшей мере со стороны обработки экранирован плоским диэлектриком, и причем плоский электродный блок выполнен с возможностью уменьшения размеров своей поверхности прилегания на подлежащей обработке поверхности для корректировки под размеры подлежащей обработке поверхности.The present invention relates to a plasma treatment apparatus for conducting a plasma dielectric barrier discharge on a surface to be treated, which comprises a flat electrode assembly having a treatment side and a control unit that supplies at least one electrode of the electrode assembly with a high voltage alternating potential for the power required for producing a plasma between said at least one electrode and a counter electrode that creates a reference potential, wherein said at least one electrode receiving said high-voltage alternating potential is shielded with a flat dielectric at least from the processing side, and moreover, the flat electrode block is made with the possibility of reducing the dimensions its contact surface on the surface to be processed to adjust to the dimensions of the surface to be processed.
Данное изобретение касается, далее, способа корректировки размера поверхности прилегания имеющего сторону обработки плоского электродного блока устройства для плазменной обработки для проведения плазменного диэлектрического барьерного разряда на подлежащей обработке поверхности под размеры подлежащей обработке поверхности, причем на указанный по меньшей мере один электрод электродного блока управляющий блок подает высоковольтный переменный потенциал для мощности, требуемой для получения плазмы между указанным по меньшей мере одним электродом и противоэлектродом, создающим опорный потенциал, причем указанный по меньшей мере один электрод, получающий указанный высоковольтный переменный потенциал, по меньшей мере со стороны обработки экранирован плоским диэлектриком, и причем указанную поверхность прилегания электродного блока уменьшают для корректировки под размеры подлежащей обработке поверхности.The present invention further relates to a method for adjusting the size of the contact surface of a flat electrode unit having a treatment side of a plasma treatment device for conducting a plasma dielectric barrier discharge on the surface to be treated to the dimensions of the surface to be treated, wherein the control unit supplies to said at least one electrode of the electrode unit a high voltage alternating potential for the power required to produce a plasma between said at least one electrode and a counter electrode creating a reference potential, wherein said at least one electrode receiving said high voltage alternating potential is shielded at least on the processing side by a flat dielectric, and moreover the specified contact surface of the electrode block is reduced to adjust for the dimensions of the surface to be treated.
Устройства для плазменной обработки для проведения плазменного диэлектрического барьерного разряда на подлежащей обработке поверхности известны в многочисленных вариантах осуществления. При этом предпосылкой для образования плазмы на подлежащей обработке поверхности является подача высоковольтного переменного потенциала на по меньшей мере один электрод электродного блока устройства для плазменной обработки. Электродный блок при этом может иметь один или несколько электродов, на которые подается потенциал переменного напряжения, причем либо предусмотрен заземляющий электрод, либо подлежащая обработке поверхность служит в качестве противоэлектрода, если материал подлежащей обработке поверхности обладает достаточной проводимостью. Примером противоэлектрода, образующего опорный потенциал, является обработка на теле человека или животного, который при необходимости в качестве «плавающего» противоэлектрода образует лишь слегка флуктуирующий опорный потенциал.Plasma treatment devices for conducting a plasma dielectric barrier discharge on a surface to be treated are known in numerous embodiments. At the same time, a prerequisite for the formation of plasma on the surface to be treated is the supply of a high-voltage alternating potential to at least one electrode of the electrode unit of the plasma treatment device. The electrode block can then have one or more electrodes, to which an alternating voltage potential is applied, either a ground electrode is provided or the surface to be treated serves as a counter electrode, if the material of the surface to be treated has sufficient conductivity. An example of a counter electrode forming a reference potential is a treatment on a human or animal body, which, if necessary as a "floating" counter electrode, only forms a slightly fluctuating reference potential.
Если сам электродный блок содержит противоэлектрод, имеющий опорный потенциал, то между указанным по меньшей мере одним электродом, управляемым указанным высоковольтным переменным потенциалом, и противоэлектродом возникает переменное поле, которое приводит к плазмообразованию на поверхности электродного блока. Осуществляемая таким образом плазменная обработка менее интенсивна, чем при использовании подлежащей обработке поверхности в качестве противоэлектрода.If the electrode block itself contains a counter electrode having a reference potential, then an alternating field arises between said at least one electrode controlled by said high-voltage alternating potential and the counter electrode, which leads to plasma formation on the surface of the electrode block. The plasma treatment carried out in this way is less intensive than when using the surface to be treated as a counter electrode.
Давно известно выполнение электродных блоков плоскими для обеспечения возможности обработки большой поверхности, причем такой электродный блок поверхностью прилегания может прилегать непосредственно к подлежащей обработке поверхности. Эта поверхность прилегания при этом может быть снабжена дистанцирующими элементами, чтобы между подлежащей обработке поверхностью и экранирующим электрод диэлектриком задавать газовое пространство, соответственно, воздушное пространство для образования плазмы.It has long been known to flatten electrode blocks in order to be able to treat a large surface, wherein such an electrode block can rest directly on the surface to be treated with its contact surface. In this case, this contact surface can be provided with spacer elements so that between the surface to be processed and the dielectric shielding the electrode, a gas space or an air space for the formation of the plasma is defined.
По производственным причинам неэкономично выпускать электродные блоки в большом диапазоне размеров, чтобы обеспечить хорошее согласование размера электродного блока и его поверхности прилегания с максимально возможным количеством размеров подлежащей обработке поверхности. Эта проблема возникает, в частности, тогда, когда указанная подлежащая обработке поверхность представляет собой раневую поверхность на живом теле, так как эта раневая поверхность может иметь самые различные размеры.For production reasons, it is not economical to produce electrode blocks in a wide range of sizes in order to ensure that the size of the electrode block and its contact surface match well with the maximum possible number of sizes of the surface to be treated. This problem arises in particular when said surface to be treated is a wound surface on a living body, since this wound surface can have very different dimensions.
Из заявки DE 10 2014 220 488 A1 известно подключение различных электродных блоков к прибору управления устройства для плазменной обработки. При этом можно снабдить этот электродный блок чипом, в памяти которого сохранены электрические сигналы, необходимые для этого электродного блока - и при необходимости для особых случаев применения. При этом может также приниматься во внимание и соответствующий размер изготовленного электродного блока. Однако, это подразумевает, что электродные блоки предварительно производятся различных размеров, вследствие чего возникают вышеупомянутые недостатки.It is known from DE 10 2014 220 488 A1 to connect various electrode assemblies to the control unit of a plasma treatment device. In this case, it is possible to equip this electrode unit with a chip in whose memory the electrical signals required for this electrode unit and, if necessary, for special applications are stored. In this case, the corresponding size of the produced electrode block can also be taken into account. However, this implies that the electrode blocks are pre-produced in various sizes, whereby the aforementioned disadvantages arise.
Для устранения этих недостатков уже были предложены электродные блоки, поверхность прилегания у которых могла уменьшаться для корректировки к соответствующей подлежащей обработке поверхности. Из патента EP 2 723 447 B1 известен электродный блок, который состоит из спиралеобразно скрученной узкой полосы, в которой в продольном направлении этой полосы проходит по меньшей мере один электрод. Уменьшение при этом, по существу, кругообразной поверхности прилегания достигается за счет укорочения этой спиралеобразно скрученной полосы путем отрезания части длины полосы, образующей внешний виток (внешние витки). Безопасный контакт с оставшимся электродным блоком осуществляется на обрезанном конце. Подобное устройство известно из заявки DE 10 2017 104 852 A1, согласно которой спиралеобразная полоса может образовывать квадратный или прямоугольный электродный блок и может быть снабжена заданными местами разрушения, в которых укорочение длины полосы возможно путем отрывания. Здесь тоже имеется защищенное от касания контактирование с полосой в месте отрыва.In order to overcome these shortcomings, electrode blocks have already been proposed in which the contact surface can be reduced in order to adjust to the respective surface to be treated. An electrode block is known from
Проблема уменьшаемых электродных блоков заключается в том, что корректировка мощности на единицу поверхности после уменьшения поверхности прилегания электродного блока должна осуществляться вручную и зависит от опыта оператора.The problem with shrinkable electrode blocks is that the adjustment of the power per unit area after reducing the contact surface of the electrode block must be done manually and depends on the experience of the operator.
Поэтому в основу данного изобретения положена задача обеспечения улучшенной корректировки мощности на единицу поверхности также и в уменьшаемых электродных блоках.Therefore, the object of the present invention is to provide improved power correction per unit area also in reducible electrode assemblies.
Для решения этой задачи, согласно изобретению, предложено устройство для плазменной обработки упомянутого вначале рода, характеризующееся тем, что управляющий блок имеет устройство для определения размера корректируемой поверхности прилегания и управляющее устройство для регулировки мощности, подаваемой на указанный по меньшей мере один электрод, в зависимости от установленного размера поверхности прилегания.To solve this problem, according to the invention, a device for plasma treatment of the kind mentioned at the beginning is proposed, characterized in that the control unit has a device for determining the size of the contact surface to be corrected and a control device for adjusting the power supplied to said at least one electrode, depending on the specified size of the contact surface.
Поставленная задача решается, далее, посредством способа упомянутого вначале рода, который характеризуется тем, что с помощью управляющего блока определяется размер уменьшенной поверхности, и в соответствии с этим мощность, подаваемая на указанный по меньшей мере один электрод, регулируется в зависимости от установленного размера поверхности прилегания.The problem is further solved by means of a method of the kind mentioned at the outset, which is characterized in that the size of the reduced surface is determined by means of a control unit, and accordingly the power supplied to said at least one electrode is adjusted depending on the set size of the contact surface. .
Согласно изобретению, предусмотрено, тем самым, механически уменьшать поверхность прилегания электродного блока для корректировки под размеры подлежащей обработке поверхности и затем предусмотреть корректировку электрической мощности, подаваемой с помощью управляющего блока на электродный блок, соответственно этой уменьшенной поверхности. Для этого указанный управляющий блок выполнен с устройством для определения размера корректируемой поверхности прилегания и с управляющим устройством для регулировки соответствующей мощности, подаваемой на указанный по меньшей мере один электрод, так что корректировка электрической мощности, необходимой для получения плазмы, под имеющуюся теперь поверхность прилегания электродного блока возможна таким образом, что мощность плазмы на единицу поверхности для всех установленных поверхностей прилегания будет примерно одинакова. Таким образом можно воспрепятствовать тому, что из-за недостаточной электрической мощности не удастся получить эффективную плазму, или из-за слишком мощной плазмы возникнут повреждения на подлежащей обработке поверхности, что, в частности, могло бы привести к болезненным последствиям на поверхностях тела.According to the invention, it is thus provided to mechanically reduce the contact surface of the electrode block in order to adjust to the dimensions of the surface to be treated and then provide for the adjustment of the electric power supplied by the control unit to the electrode block, according to this reduced surface. To this end, said control unit is provided with a device for determining the size of the contact surface to be corrected and with a control device for adjusting the corresponding power supplied to said at least one electrode, so that the adjustment of the electric power required to obtain plasma, under the now existing contact surface of the electrode block possible in such a way that the plasma power per unit surface for all installed contact surfaces will be approximately the same. In this way, it can be prevented that an effective plasma cannot be obtained due to insufficient electrical power, or that damage occurs on the surface to be treated due to too powerful plasma, which, in particular, could lead to painful consequences on body surfaces.
Указанный управляющий блок предпочтительно выполнен и оборудован так, что определение размера поверхности прилегания электродного блока происходит после того, как электродный блок соединен с управляющим блоком, в частности, подключен к управляющему блоку в работоспособном виде.Said control unit is preferably designed and equipped in such a way that the determination of the size of the contact surface of the electrode unit takes place after the electrode unit is connected to the control unit, in particular connected to the control unit in an operable form.
Определение размера поверхности прилегания может осуществляться несколькими способами, причем под поверхностью прилегания всегда понимается эффективная поверхность прилегания электродного блока.Determination of the size of the contact surface can be carried out in several ways, and the contact surface is always understood as the effective contact surface of the electrode block.
Если плоский электродный блок выполнен в виде полосы с по меньшей мере одним проходящим в продольном направлении между первым концом и вторым концом электродом заданной ширины, так что длина полосы образует размер поверхности прилегания, то, согласно изобретению, указанное устройство для определения размера поверхности прилегания может представлять собой детектирующее устройство для длины полосы. В этом случае управляющий блок может выдавать на электрод электрический испытательный сигнал, который может вводиться в электрод максимально без потерь на первом конце и отражаться на другом конце, на втором конце. Таким образом на электроде на волну, введенную с заданной частотой, наложилась соответствующая отраженная волна. По изменению частоты испытательного сигнала теперь можно установить, когда введенный сигнал затухнет вследствие наложения на него отраженного сигнала. При выбранной подходящим образом большой длине волны на выходе повышение частоты вело бы к укорочению длины волны, так что первое ослабление сигнала представляет собой меру длины образующей электродный блок полосы, если известна частота и, соответственно, длина волны, так как в первый раз это ослабление происходит тогда, когда длина полосы соответствует четверти длины волны (?/4). Таким образом, управляющему устройству требуется частотный генератор, с помощью которого может непрерывно регулироваться частота, соответственно, длина волны. Далее, необходим также детектор для электрического сигнала, чтобы фиксировать указанное (первое) ослабление. В управляющем блоке должна считываться указанная частота или указанная длина волны, на которой произошло ослабление. В соответствии с установленной длиной полосы и, тем самым, с установленным размером поверхности прилегания электрические параметры могут регулироваться, чтобы добиться максимально постоянной мощности на единицу поверхности для образования плазмы.If the flat electrode block is made in the form of a strip with at least one electrode of a given width extending in the longitudinal direction between the first end and the second end, so that the length of the strip forms the size of the contact surface, then, according to the invention, said device for determining the size of the contact surface can be a detecting device for the length of the strip. In this case, the control unit can output an electrical test signal to the electrode, which can be input into the electrode as losslessly as possible at the first end and reflected at the other end, the second end. Thus, the corresponding reflected wave was superimposed on the wave introduced at a given frequency on the electrode. By changing the frequency of the test signal, it is now possible to determine when the injected signal will attenuate due to the superposition of the reflected signal on it. With a suitably large output wavelength, increasing the frequency would lead to a shortening of the wavelength, so that the first attenuation of the signal is a measure of the length of the strip forming the electrode block, if the frequency and, accordingly, the wavelength are known, since this attenuation occurs for the first time when the band length corresponds to a quarter of the wavelength (?/4). Thus, the control device requires a frequency generator, with which the frequency, respectively, the wavelength can be continuously adjusted. Further, a detector is also needed for the electrical signal in order to detect said (first) attenuation. The control block must read the indicated frequency or the indicated wavelength at which the attenuation occurred. According to the set length of the strip and thus the set size of the contact surface, the electrical parameters can be adjusted in order to achieve a maximum constant power per unit area for plasma formation.
Альтернативно, начиная от управляющего устройства, можно зафиксировать уменьшенный электродный блок с помощью камеры и посредством соответствующего дешифрирования снимков определить размер уменьшенного электродного блока, а после этого установить подаваемую управляющим блоком мощность.Alternatively, starting from the control device, it is possible to fix the reduced electrode block with the help of a camera and, by appropriate interpretation of the images, determine the size of the reduced electrode block, and then set the power supplied by the control block.
Если электродный блок состоит из множества участков с электродами одинаковой конструкции, между которыми имеются линии заданного разделения, так что уменьшение поверхности прилегания происходит путем отделения одного или нескольких участков, то эти участки могут быть снабжены различным кодированием, которое может считываться управляющим блоком с помощью считывающего детектора. Путем распознавания кодирования того участка оставшегося электродного блока, от которого были отделены один или несколько участков, в таком случае можно непосредственно установить размер оставшегося электродного блока и применить для настройки электродного блока. При этом указанное кодирование может быть образовано в любой форме, например, механически - в форме возвышений или углублений, оптически - в форме штрих-кода, QR-кода и т.п., магнитно - с постоянным магнитом, или электронно. Для электронного образования возможно, в частности, применение транспондеров в этих участках.If the electrode block consists of a plurality of sections with electrodes of the same design, between which there are lines of a given separation, so that the reduction of the contact surface occurs by separating one or more sections, then these sections can be provided with different coding, which can be read by the control unit using a reading detector . By recognizing the coding of that portion of the remaining electrode block from which one or more portions have been separated, then the size of the remaining electrode block can be directly determined and applied to adjust the electrode block. At the same time, said coding can be formed in any form, for example, mechanically - in the form of elevations or recesses, optically - in the form of a bar code, QR code, etc., magnetically - with a permanent magnet, or electronically. For electronic education, it is possible, in particular, to use transponders in these areas.
Данное изобретение для лучшего понимания будет рассмотрено более подробно ниже на примерах осуществления, которые представлены на чертежах, и которые никак не ограничивают объем притязаний. На чертежах показано следующее.The present invention will be discussed in more detail below for a better understanding with reference to the exemplary embodiments shown in the drawings, which do not limit the scope of the claims in any way. The drawings show the following.
Фиг. 1 изображение в перспективе образованного из нескольких одинаковых участков электродного блока с подключенным корпусом, в котором находятся источник питания и управляющий блок,Fig. 1 is a perspective view of an electrode block formed from several identical sections with a connected housing containing a power source and a control unit,
Фиг. 2 изображение по Фиг. 1 со снятой верхней частью корпуса,Fig. 2 is the image of FIG. 1 with top case removed,
Фиг. 3 вид сверху устройства по Фиг. 2,Fig. 3 is a plan view of the device of FIG. 2,
Фиг. 4 вид сверху по Фиг. 3 устройства, в котором к корпусу подключен (дополнительно) укороченный электродный блок,Fig. 4 top view of FIG. 3 devices in which an (optionally) shortened electrode block is connected to the body,
Фиг. 5 изображение в перспективе по Фиг. 2 для укороченного электродного блока,Fig. 5 is the perspective view of FIG. 2 for short electrode block,
Фиг. 6 изображение в перспективе аналогично Фиг. 2 для второго варианта выполнения, при котором участки электродного блока имеют различное механическое кодирование,Fig. 6 is a perspective view similar to FIG. 2 for the second embodiment, in which the sections of the electrode block have different mechanical coding,
Фиг. 7 вид сверху устройства по Фиг. 6,Fig. 7 is a plan view of the device of FIG. 6,
Фиг. 8 сечение по линии A-A на Фиг. 7,Fig. 8 is a section along the line A-A in FIG. 7,
Фиг. 9 изображение в перспективе аналогично Фиг. 5 для второго варианта выполнения,Fig. 9 is a perspective view similar to FIG. 5 for the second embodiment,
Фиг. 10 вид сверху корпуса, к которому подключен электродный блок, образованный из спиралеобразно смотанной полосы,Fig. 10 is a plan view of the housing to which the electrode block is connected, formed from a spirally wound strip,
Фиг. 11 вид сбоку устройства по Фиг. 10,Fig. 11 is a side view of the device of FIG. 10,
Фиг. 12 горизонтальное сечение корпуса по линии B-B на Фиг. 11,Fig. 12 is a horizontal section through the housing along line B-B in FIG. eleven,
Фиг. 13 вертикальное сечение корпуса и электродного блока по линии A-A на Фиг. 10.Fig. 13 is a vertical section of the housing and the electrode unit along the line A-A in FIG. 10.
Первый вариант выполнения предлагаемого изобретением устройства для плазменной обработки представлен на Фиг. 1 - Фиг. 5. К защищенному от прикосновения замкнутому корпусу 1, состоящему из нижней части 2 корпуса и верхней части 3 корпуса, подключен электродный блок 4 с созданием электрического контакта. Электродный блок 4 в представленном примере осуществления состоит, по существу, из 6 одинаковых участков 5, которые соединены друг с другом по линиям 6 заданного разделения. Участки 5 представляют собой плоские участки, которые на своей верхней стороне и нижней стороне образованы диэлектриком 7, который в представленном примере выполнения имеет сквозные отверстия 8. Участки 5 в качестве примера выполнены прямоугольными и на своих продольных кромках 9, которые перпендикулярны линиям 6 заданного разделения, имеют плоские полоски 10 для приклеивания, которыми электродный блок 4 может закрепляться на подлежащей обработке поверхности, например, на коже тела человека или животного. Наиболее удаленный от корпуса 1 участок 5 снабжен дополнительной полоской 10a для приклеивания, проходящей параллельно линиям 6 заданного разделения.A first embodiment of the plasma treatment apparatus according to the invention is shown in FIG. 1 - Fig. 5. An
На Фиг. 2 изображен корпус 1 со снятой верхней частью 3 корпуса, так что видна только нижняя часть корпуса. В корпусе 1 находится управляющий блок 11, который через две высоковольтные катушки 12a, 12b по соответствующим линиям 13a, 13b подает на электродный блок 4 два сигнала высокого напряжения. В корпусе 1 находится также детектирующее устройство 14, с помощью которого электрический сигнал может подаваться по меньшей мере на одну из линий 13a, 13b, пока по этим линиям 13a, 13b еще не проводится сигнал высокого напряжения.On FIG. 2 shows the housing 1 with the upper housing part 3 removed so that only the lower housing part is visible. In the housing 1 there is a
На Фиг. 2 рядом со стоящими вертикально боковыми стенками нижней части 2 корпуса можно видеть винтовые крепления 15, с помощью которых верхняя часть 3 корпуса может привинчиваться к нижней части корпуса.On FIG. 2 next to the vertical side walls of the
На Фиг. 3 представлен вид сверху конструкции в нижней части 2 корпуса и горизонтальное сечение электродного блока 4. К корпусу 1 может подключаться источник 16 питания, который снабжает напряжением управляющий блок 11 в корпусе 1. В управляющем блоке находится микроконтроллер 17, который генерирует высокочастотные управляющие импульсы, которые в каскаде 18 формирования сигнала подготовляются таким образом, что на выходах обеих высоковольтных катушек 12a, 12b выдаются серии высокочастотных импульсов, каждая из которых имеет высокочастотные колебания, сильно затухающие по амплитуде. Частота повторений импульсов обычно лежит между 1 кГц и 20 МГц. На Фиг. 3 схематично показано, что выходные сигналы высоковольтных катушек 12a, 12b, которые являются вторичными катушками высоковольтного трансформатора, подаются соответственно на один из частичных электродов 19a, 19b электрода 19. Эти частичные электроды проходят зеркально симметрично относительно средней линии 20 участков 5 в продольном направлении электродного блока 4. Ширина частичных электродов 19a, 19b в области линии 6 заданного разделения ступенчато уменьшается. Частичные электроды 19a, 19b снабжены (здесь круговыми) отверстиями 21, которые соосны со сквозными отверстиями 8 диэлектрика, однако, имеют больший диаметр, так что эти сквозные отверстия 8 диэлектрика проходят через электрод 19 насквозь и образуют проходной канал, который по высоте электрода 19 имеет образованную диэлектриком 7 стенку. Таким образом гарантируется, что через эти сквозные отверстия может пропускаться текучая среда, в частности, жидкость, и при этом не происходит контакт жидкости с электродом 19. Указанный электродный блок 4, таким образом, пригоден также и для наложения на рану на коже человека или животного, причем через указанные сквозные отверстия может отводиться раневое отделяемое.On FIG. 3 shows a top view of the structure in the
Указанный электрод 19, который - как представлено - может быть образован двумя или несколькими частичными электродами 19a, 19b, заделан в диэлектрик 7 и поэтому экранирован с защитой от соприкосновения, в частности, относительно подлежащей обработке поверхности. Приложение к электроду высокочастотного потенциала высокого напряжения приводит к образованию поля высокого напряжения между электродом 19 и подлежащей обработке поверхностью, которая работает как противоэлектрод (заземляющий электрод). На оба частичных электрода 19a и 19b подаются зеркально симметричные сигналы высокого напряжения, которые к тому, что суммарный сигнал равен нулю. Это достигается, например, за счет того, что обе высоковольтные катушки 12a, 12b управляются идентичными управляющими сигналами, однако, намотаны в противоположных направлениях, так что на выходе обеих катушек образуются сигналы противоположной полярности. В области частичных электродов это привело бы к усилению плазменного поля, в то время как эти поля уже на некотором расстоянии компенсируются, так что сильно снижается вредное воздействие высокочастотных сигналов на окружающую среду.Said electrode 19, which - as shown - can be formed by two or more
Само собой разумеется, выполнение электрода 19 с двумя частичными электродами во многих случаях является предпочтительным, однако, не является обязательным для осуществления данного изобретения. Оно может быть реализовано и с одним цельным электродом 19.It goes without saying that the implementation of the electrode 19 with two partial electrodes is in many cases preferred, however, is not necessary for the implementation of the present invention. It can also be implemented with one solid electrode 19.
Возможно также, что частичные электроды управляются так, что один частичный электрод получает высокочастотный сигнал переменного напряжения, тогда как другой электрод в качестве заземляющего электрода образует противоэлектрод. Этот вариант выполнения целесообразен, если подлежащая обработке поверхность из-за материала тела, имеющего эту поверхность, не пригодна в качестве противоэлектрода, например, поскольку она не обладает требуемой проводимостью. При этом частичные электроды не обязательно должны быть расположены рядом друг с другом, как показано на Фиг. 3, но они по уже известной схеме могут быть также уложены друг на друга так, что между обоими электродами укладывается слой диэлектрика.It is also possible that the partial electrodes are controlled such that one partial electrode receives a high frequency AC voltage signal while the other electrode forms a counter electrode as a ground electrode. This embodiment is useful if the surface to be treated is not suitable as a counter electrode due to the material of the body having this surface, for example because it does not have the required conductivity. In this case, the partial electrodes do not have to be located next to each other, as shown in FIG. 3, but according to the already known scheme, they can also be stacked on top of each other so that a dielectric layer is placed between the two electrodes.
На Фиг. 4 показана конструкция, при которой электродный блок 4 образован лишь двумя соединенными друг с другом участками 5, так что этот электродный блок 4 образует относительно электродного блока 4 по Фиг. 3 значительно меньшую поверхность прилегания к (не показанной) подлежащей обработке поверхности.On FIG. 4 shows a construction in which the
Для того, чтобы управляющий блок не снабжал меньший электродный блок 4 по Фиг. 4 такой же электрической мощностью, что и большой электродный блок 4 по Фиг. 3, размер поверхности прилегания определяется с помощью детектирующего устройства 14, когда этот электродный блок 4 соединяется с управляющим блоком 11 в корпусе 1. Для этого детектирующее устройство 14 подает электрический сигнал на по меньшей мере один из частичных электродов 19a, 19b. Этот электрический сигнал детектирующего устройства 14 на свободном конце частичных электродов 19a, 19b, т.е. на торцевом удаленном участке 5 отражается, так что может произойти наложение отправленного сигнала на отраженный сигнал. Детектирующее устройство 14 может быть выполнено таким образом, что оно посылает непрерывный гармонический электрический сигнал, частота (длина волны) которого может регулироваться. Эта частота может регулироваться так, что может детектироваться первое ослабление суммарного сигнала. Это ослабление происходи, если длина электродного блока 4 соответствует четверти длина волны. Таким образом, по установленной длине волны, при которой происходит первое ослабление суммарного сигнала, можно определять длину электродного блока 4. Так как у представленного электродного блока 4 длина пропорциональна поверхности прилегания, то с помощью микроконтроллера 17 в качестве управляющего устройства управляющего блока 11 можно регулировать амплитуду управляющего сигнала - и тем самым устанавливать имеющуюся в распоряжении плазменного поля электрическую мощность в зависимости от размера поверхности прилегания.In order for the control unit not to supply the
В соответствии с этим электродный блок 4 по Фиг. 4 снабжается другой электрической мощностью, нежели электродный блок 4 по Фиг. 3. Конструкция для небольшого электродного блока 4 по Фиг. 4 показана на Фиг. 5 в перспективе.Accordingly, the
Специалисту понятно, что представленный внешний источник 16 питания не является обязательным. Можно установить в корпусе автономный источник питания, который питается от заряжаемых или от не заряжаемых батарей, причем высокочастотные сигналы переменного напряжения известным образом генерируются вибропреобразователем или колебательным контуром с импульсным управлением. Далее, можно подавать уже на управляющий блок 11 сигналы высокого напряжения, для чего, однако, требуется использование линий с высоковольтной защитой.The person skilled in the art will appreciate that the illustrated
Во втором варианте выполнения данного изобретения, который представлен на Фиг. 6 - Фиг. 9, электродный блок 40 опять-таки состоит из, по существу, одинаковых участков 50, которые могут быть сконструированы таким же образом, как и участки 5 согласно первому варианту выполнения. Отличие состоит лишь в том, что указанные участки 50 каждый на своей передней кромке, прилегающей к соответствующей линии 6 заданного разделения, имеют соответственно различное механическое кодирование 22. Это механическое кодирование получается за счет наличия или отсутствия возвышения на четырех заданных позициях соответствующей передней кромки участков 50. С этими элементами 22 механического кодирования взаимодействуют ощупывающие рычаги 23 в корпусе 1. Положение ощупывающих рычагов распознается детектирующим устройством 14, которое может таким образом установить, какой участок 50 контактирует с управляющим блоком 11 в корпусе 1. Укорочение электродного блока 40 происходило путем отделения по меньшей мере одного участка 50 на том конце электродного блока 4, который противолежит участку 50 с торцевой полоской 10a для приклеивания. Таким образом, путем идентифицирования участка 50, с которым контактировал управляющий блок 11 корпуса 1, может определяться длина оставшегося электродного блока 40. В соответствии с этим указанный управляющий блок 11 управляет электрической мощностью, которая подается на электрод 19. В этом варианте выполнения указанный электрод 19 представляет собой единственный электрод. Само собой разумеется, и в этом варианте выполнения электрод 19 может быть образован из двух или более частичных электродов 19a, 19b.In the second embodiment of the present invention, which is shown in FIG. 6 - Fig. 9, the
Взаимодействующие с элементами 22 механического кодирования ощупывающие рычаги 23, как показано на Фиг. 7 - Фиг. 9 представляют собой двуплечие рычаги, которые установлены поворотно на общей оси и имеют направленный к электродному блоку 40, выгнутый вниз щуп 25. С помощью нажимной пружины 26, воздействующей снизу с другой стороны оси 24 щуп 25 прижимается вниз к поверхности вдвинутого в корпус 1 участка 50. Только ощупывающий рычаг 23, соответственно, ощупывающие рычаги 23, для которых на участке 50 имеется механическое кодирование 22, поднимаются на щупе 25, как показано на Фиг. 8 и Фиг. 9.The
Сравнение Фиг. 6 и Фиг. 9 показывает, что на длинном электродном блоке 4 по Фиг. 6 закодирован так, что поднят только находящийся справа на Фиг. 6 ощупывающий рычаг 23, тогда как для короткого электродного блока эффективным является находящееся на предпоследнем на Фиг. 6 участке 50 кодирование с двумя возвышениями для обоих правых ощупывающих рычагов 23, если электродный блок 4 состоит только из двух последних участков 50.Comparison Fig. 6 and FIG. 9 shows that on the
Поднятие щупов 25 - и тем самым изменение положения ощупывающего рычага 23 может детектироваться обычным образом, например, путем замыкания контактов на удаленном от щупа 25 плече рычага. Возможно также детектирование с помощью фотоэлектрического датчика 27, как показано на Фиг. 8. Если имеется только один фотоэлектрический датчик, то прерывание светового луча одним из рычагов может также указывать на то, что имело место контактирование управляющего блока 11 корпуса 1 с электродным блоком 4, чтобы выполнить определение размера в этот момент времени, перед тем, как сигнал высокого напряжения будет направлен на электрод 19.The lifting of the probes 25 - and thus the change in the position of the probe arm 23 - can be detected in the usual way, for example by closing the contacts on the lever arm remote from the
Существенным в рамках данного изобретения является определение размера электродного блока 4 при контактировании электродного блока 4 с управляющим блоком 11 на корпусе 1 или непосредственно после этого контактирования.It is essential within the scope of the present invention to determine the size of the
В третьем, представленном на Фиг. 10 - Фиг. 13 варианте выполнения данного изобретения электродный блок 4 выполнен в форме спиралеобразно скрученной полосы, которая может быть обрезана в любом месте, чтобы таким образом уменьшить используемую поверхность прилегания электродного блока 4. Конец полосы, от которого был отрезан кусок, вдвигается в приемную прорезь корпуса 1 и там может вступать в контакт с помощью клавиши 28 выключателя, например, за счет того, что металлический ножевой контакт клавиши выключателя прорезает диэлектрик 7 и создает проводящий контакт с электродом 19 внутри диэлектрика 7. Клавиша выключателя может фиксироваться с помощью ползунка 29, так что возможно защищенное от высоковольтного пробоя соединение. Корпус 1 может быть снабжен управляющим блоком 11 таким же образом, как и корпус 1 в вышеописанных вариантах выполнения.In the third one, shown in Fig. 10 - Fig. 13 of the embodiment of the present invention, the
Само собой разумеется, представленное в качестве примера выполнение электродного блока 4 для третьего варианта выполнения не является необходимым условием, так как возможны и другие формы электродов в качестве электродного блока, например, с проходящей линейно прямой полосой.It goes without saying that the exemplary embodiment of the
В качестве детектирующего устройства 14 в корпусе 1 предусмотрена камера 30, которая направлена на поверхность электродного блока 4, так что с помощью дешифрирования снимков может быть установлен размер подключенного электродного блока 4. Существенным является также то, что определение размера электродного блока 4 происходит после того, как имело место контактирование с управляющим блоком 11 в корпусе 1.As a detecting
Во всех примерах осуществления электродный блок 4 на своей поверхности прилегания со стороны подлежащей обработке поверхности может быть снабжен сформированными в диэлектрике 7 дистанцирующими выступами 31, с помощью которых при прилегании к подлежащей обработке поверхности оставляются газовые пространства, в которых может образоваться плазма диэлектрического барьерного разряда. На Фиг. 12 и Фиг. 13 показано размещение камеры 30 над верхней стороной электродного блока 4.In all embodiments, the
Без проблем можно понять, что представленные примеры осуществления могут комбинироваться в плане формы используемого электродного блока 4 и в плане используемых детектирующих устройств 14, и что указанными комбинациями никакие ограничения не накладываются. То же относится и к выполнению корпуса 1 и к виду контактов между электродным блоком 4 и управляющим блоком 11 в корпусе 1, которые могут быть реализованы любым обычным образом.It can be understood without problems that the embodiments shown can be combined in terms of the shape of the
Перечень ссылочных обозначенийList of reference symbols
1 корпус1 building
2 нижняя часть корпуса2 lower body
3 верхняя часть корпуса3 top case
4 электродный блок4 electrode block
5 участки5 plots
6 линии заданного разделения6 lines of predetermined separation
7 диэлектрик7 dielectric
8 сквозные отверстия8 through holes
9 продольные кромки9 longitudinal edges
10, 10a клеевые полоски10, 10a adhesive strips
11 управляющий блок11 control unit
12a, 12b катушки высокого напряжения12a, 12b high voltage coils
13a, 13b линии13a, 13b lines
14 детектирующие устройства14 detecting devices
15 винтовые крепления15 screw fixings
16 источник напряжения16 voltage source
17 микроконтроллер17 microcontroller
18 каскад формирования сигналов18 signal conditioning stage
19a, 19b частичные электроды19a, 19b partial electrodes
20 средняя линия20 middle line
21 отверстия21 holes
22 механическое кодирование22 mechanical coding
23 ощупывающий рычаг23 feeler arm
24 ось24 axis
25 щуп25 probe
26 нажимная пружина26 pressure spring
27 фотоэлектрический датчик27 photoelectric sensor
28 клавиша выключателя28 key switch
29 ползунок29 slider
30 камера30 camera
31 дистанцирующие выступы31 spacer tabs
Claims (10)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102019101063.2 | 2019-01-16 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2021123809A RU2021123809A (en) | 2023-02-17 |
RU2796645C2 true RU2796645C2 (en) | 2023-05-29 |
Family
ID=
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2526810C1 (en) * | 2013-02-12 | 2014-08-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный университет" (СПбГУ) | Plasma disinfector for biological tissues |
WO2016183672A1 (en) * | 2015-05-15 | 2016-11-24 | Hatch Ltd. | Method and apparatus for measuring the length of an electrode in an electric arc furnace |
WO2018093261A1 (en) * | 2016-11-18 | 2018-05-24 | Plasmacure B.V. | Non-therma plasma device with electromagnetic compatibility control |
WO2018162003A1 (en) * | 2017-03-08 | 2018-09-13 | Cinogy Gmbh | Planar flexible electrode arrangement for a dielectric barrier plasma discharge |
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2526810C1 (en) * | 2013-02-12 | 2014-08-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный университет" (СПбГУ) | Plasma disinfector for biological tissues |
WO2016183672A1 (en) * | 2015-05-15 | 2016-11-24 | Hatch Ltd. | Method and apparatus for measuring the length of an electrode in an electric arc furnace |
WO2018093261A1 (en) * | 2016-11-18 | 2018-05-24 | Plasmacure B.V. | Non-therma plasma device with electromagnetic compatibility control |
WO2018162003A1 (en) * | 2017-03-08 | 2018-09-13 | Cinogy Gmbh | Planar flexible electrode arrangement for a dielectric barrier plasma discharge |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6825129B2 (en) | Plasma generator | |
US11592235B2 (en) | Method for reducing the amount of ambient radio frequency electromagnetic and pulsating magnetic fields, method for drying wet walls, and using the device for drying wet walls | |
JP2019530948A (en) | Electrode structure for forming a dielectric barrier plasma discharge | |
MY157699A (en) | Megasonic processing apparatus with frequency sweeping of thickness mode transducers | |
KR102660642B1 (en) | Devices for non-thermal plasma emitters and controls | |
JP6221072B2 (en) | Contactless power supply | |
WO2006066095A1 (en) | Method and apparatus for treating fluids | |
RU2796645C2 (en) | Plasma treatment device and method for adjusting the size of the contact surface of the plasma treatment device to the dimensions of the surface to be treated | |
RU2015106612A (en) | DEVICE AND METHOD FOR PROCESSING BIOLOGICAL FABRIC USING LOW PRESSURE PLASMA | |
JP2020510276A (en) | Flexible flat electrode unit for dielectric barrier discharge plasma discharge | |
CN113491173B (en) | Plasma treatment system and method for adapting the dimensions of its support surface | |
KR102434039B1 (en) | Electrical device comprising a housing filled with insulation oil and a measuring device, and a method for monitoring such an electrical device | |
JP2020145038A (en) | Plasma processing apparatus | |
US11395617B2 (en) | Method and an apparatus of actively sensing neuronal firing frequency at a functional site in a brain | |
KR101808849B1 (en) | Apparatus for diagnosing deterioration of distributing board | |
KR20060010232A (en) | Ceramic electrode structure for generating ion and ion generation apparatus | |
EP3794320B1 (en) | Method and apparatus for monitoring of the multiphase flow in a pipe | |
NO20011620L (en) | Method and apparatus for monitoring chemical reactions | |
RU2021123809A (en) | Plasma treatment device and method for adjusting the size of the contact surface of the plasma treatment device to the dimensions of the surface to be treated | |
US6275046B1 (en) | Cotton moisture meter | |
RU2638953C2 (en) | Inductance coil unit with permanent magnet | |
US20210019588A1 (en) | Passive transponder having a shield | |
RU2020143046A (en) | FLOW DETECTION SCHEME | |
KR20230150198A (en) | Electrosurgical system and method for determining an electrode type of a neutral electrode | |
SU970105A1 (en) | Tilt angle converter |