UA123287U - Газорозрядний випромінювач бар'єрного розряду атмосферного тиску - Google Patents
Газорозрядний випромінювач бар'єрного розряду атмосферного тиску Download PDFInfo
- Publication number
- UA123287U UA123287U UAU201707579U UAU201707579U UA123287U UA 123287 U UA123287 U UA 123287U UA U201707579 U UAU201707579 U UA U201707579U UA U201707579 U UAU201707579 U UA U201707579U UA 123287 U UA123287 U UA 123287U
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- discharge
- gas
- atmospheric pressure
- barrier
- electrodes
- Prior art date
Links
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 claims abstract description 17
- 239000010453 quartz Substances 0.000 claims abstract description 17
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 17
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 13
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 10
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 7
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 6
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 5
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 5
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 2
- TUJKJAMUKRIRHC-UHFFFAOYSA-N hydroxyl Chemical compound [OH] TUJKJAMUKRIRHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 125000004430 oxygen atom Chemical group O* 0.000 description 2
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 238000004377 microelectronic Methods 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 238000009418 renovation Methods 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 description 1
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 1
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Vessels And Coating Films For Discharge Lamps (AREA)
Abstract
Газорозрядний випромінювач бар'єрного розряду атмосферного тиску має циліндричний кварцовий корпус, два електроди, один з яких розміщений на зовнішній поверхні кварцового корпусу газорозрядного випромінювача. З метою збільшення потужності, що вводиться в бар'єрний розряд, в середину кварцової трубки по центру введено внутрішній мідний голкоподібний електрод.
Description
На сьогодні газорозрядні випромінювачі бар'єрного розряду атмосферного тиску (плазмові струмені) знаходять все ширше застосування в різноманітних галузях, як наприклад, обробка та очистка поверхні матеріалів (1), напилення покриттів, тонких плівок (2), травлення поверхні матеріалів ІЗІ, стерилізація І4|, біомедицина (5), стоматологія Іб)| та деякі інші. За кілька останніх років виникла широка сфера застосувань плазмових струменів атмосферного тиску, що й спонукає до створення нових джерел з різними робочими газами та проведення всебічних досліджень їхньої роботи.
Зокрема відома конструкція джерела плазмового струменя |4)|, яке містить два паралельно розміщені металеві електроди, між якими протікає потік газу. У даному випромінювачі робоче середовище збуджується в мікро порожнинному катодному розряді. Головним недоліком пристрою є те, що розміщення металевих електродів у даному типі розряду суттєво обмежує величину енергії, яка вводиться в розряд за один імпульс, а отже, й яскравість світлових імпульсів та саму довжину виходу плазмового потоку з сопла розрядного пристрою. Додатково сама конструкція даного газорозрядного пристрою ускладнюється використанням діелектриків для ізоляції електродів для уникнення міжелектродного пробою.
Відомий також ультрафіолетовий випромінювач бар'єрного розряду І/|, який містить кварцову трубку та два електроди на її зовнішній поверхні (прототип). За технічною суттю та результатом, що досягається, пристрій є найбільш близьким до того, що заявляється. У пристрої-прототипі бар'єрний розряд відбувається при високій робочій напрузі через бар'єри, якими є стінки кварцової трубки. Використання подібної конструкції джерела плазмового струменя дозволило значно підвищити енергію, що вводиться в розряд протягом імпульсу накачки, а отже і яскравість розряду. Проте, недоліком прототипу є високі енергетичні втрати при вводі енергії в газорозрядну плазму. Дані втрати зумовлені тим, що обидва електроди знаходяться на зовнішній поверхні газорозрядної трубки. Значний рівень втрат у діелектрику унеможливлює введення енергій порядку сотень ват, оскільки призводить до руйнації газорозрядного пристрою.
В основу корисної моделі поставлено задачу створити ультрафіолетовий випромінювач бар'єрного розряду з високою імпульсною яскравістю та високою середньою потужністю випромінювання, який не матиме вказаного недоліку.
Зо Поставлена задача вирішується в розрядному випромінювачі бар'єрного розряду, який має циліндричний кварцовий корпус 1 та два електроди, один з яких знаходиться всередині кварцової трубки 2, кінець якої є видовженим для уникнення потенційного міжелектродного пробою. Другий електрод, виготовлений із міді, знаходиться на зовнішній поверхні кварцової трубки 3, максимально щільно прилягаючи до неї. Внутрішній металевий електрод 2 також виготовлений із міді.
Відмінними ознаками газорозрядного пристрою, що заявляється в даній корисній моделі, є те, що з метою збільшення потужності, що вводиться в бар'єрний розряд, по центру кварцової трубки введено внутрішній металевий голкоподібний електрод 2, виготовлений із міді.
Використання внутрішнього мідного голкоподібного електроду дає можливість зменшити енергетичні втрати та дозволяє збільшити потужність, що вводиться в бар'єрний розряд, а отже, збільшити довжину виходу струменю 4 із сопла. Як результат, зростає максимальна вихідна потужність ультрафіолетового випромінювання з одиниці об'єму при використанні тих самих робочих умов, що і в пристрої-прототипі, а отже зросте й довжина виходу струменя з газорозрядного сопла. За рахунок цього питома потужність випромінювання є вищою, ніж у відомих випромінювачів бар'єрного розряду.
На фіг. 1 подано умовну схему газорозрядного випромінювача бар'єрного розряду атмосферного тиску, що заявляється.
Газорозрядний випромінювач бар'єрного розряду для створення плазмового струменя, що заявляється, працює наступним чином. У газорозрядний пристрій напускають робочий газ 5 (наприклад інертні гази аргон або гелій чи їх суміш). На електроди подають імпульсну напругу за допомогою джерела живлення, в результаті чого в кварцовій трубці запалюється бар'єрний розряд атмосферного тиску. При цьому струм у розрядному пристрої обмежений діелектриком, роль якого відіграють стінки самої кварцової трубки, в результаті зростає максимальна вихідна густина потужності ультрафіолетового випромінювання з одиниці об'єму.
Застосування даного газорозрядного пристрою.
Приклад 1. Завдяки даному газорозрядному пристрою було отримано плазмовий струмінь аргону атмосферного тиску. Типовий спектр випромінювання струменя аргону в області 250-900 нм наведено на фіг. 2. З фіг. 2 бачимо, що спектральний склад випромінювання сформованого плазмового струменя представлений переважно переходами атомів аргону та кисню в видимій бо та інфрачервоній (14) області спектра, а також електронно-кюоливними переходами першої
. мо(с пу - 83 По) . позитивної системи молекул азоту та переходами радикалу гідроксилу 2 2
ОНА У ХП) в ультрафіолетовій (УФ) області спектра. При цьому збільшується інтенсивність випромінювання струменя на 50 95, у порівнянні з прототипом.
Приклад 2. Газорозрядним пристроєм, що заявляється, було отримано також плазмовий струмінь гелію атмосферного тиску. Типовий спектр випромінювання струменя гелію в області 250-1000 нм наведено на фіг. 3. Спектральний склад випромінювання струменя гелію представлений переважно переходами атомів гелію та кисню в видимій та 14 області спектру, а ; ; - мо(с" Пу - В" ПУ) також переходами першої позитивної системи молекул нейтрального азоту ; о . . ма(В7 ху - хх) переходами першої негативної системи позитивного іону азоту та 2 2 переходами радикалу гідроксилу ОНА У ЗХ П) в Уф області спектру. При цьому збільшується інтенсивність випромінювання струменя на 150 95, у порівнянні з прикладом 1.
Корисна модель належить до фізики плазми та фізики газового розряду. Вона є перспективною для використання в фотохімії, біофізиці, мікроелектроніці, екології, медицині та інших суміжних областях.
Газорозрядний випромінювач бар'єрного розряду атмосферного тиску, що має циліндричний кварцовий корпус, два електроди, один з яких розміщений на зовнішній поверхні кварцового корпуса газорозрядного випромінювача, який відрізняється тим, що з метою збільшення потужності, що вводиться в бар'єрний розряд, в середину кварцової трубки по центру введено внутрішній мідний голкоподібний електрод.
Джерела інформації: 1. Апе Гептапп, Апаге АиерреїІ, Ахе! Зспіпаїег, ІзабеПа-Магта 2уПйа, Напв Лідеп Зеїїен,
Егапк Моїпашні, Манніав Наппід, апа сіеїтап Вир?. Ріазта Ргос. Роїут. 10, 262 (2013). 2. М. МагсіпаизКав, М. 5іїп5Кав, апа А. Стідопів, Аррі. Бип. зсі. 257, 2694 (2011).
З. ХозпіКі Нігоуцкі. Неу. Зсі. Іпвіпит. 78, 043510 (2007). 4. Нопддіпа ЕГепд, Репа 5!йп, Митепа СНаі, бионпца Топо, де 7папо, М/відопа 7Ни, апа діпд
ЕРапад. ІЕЕЕ Тгтапв, оп Ріазта 5сі. 37, 121 (2009) (аналог). 5. М. Гагоиввзі, М.С. Копа, с. МопійЇ, апа МУ. 51012. Ріазта Меадісіпе.: Арріісайоп5 ої І ом/-
Тетрегашге Саз Ріазтазв іп Медісіпе апа Віоіоду. (ОК: Сатбргіідає, 2012. - 346 рр.). 6. сусо Снеоп Кіт, Нушп М/сок І єе, дипе Но Вушп, діп Спипа, Мойпа СНнап деоп, апа дає Коо
І еє. Ріазта Ргос. Роїут. 10, 199 (2013). 7. Зеіуа Мопетогі, МизиКе МаКадамжа, Вуо Опо апа Теївції Ода. 9У. Рнувз. 0: Аррі. Рнуз. 45 225202 (2012) (прототип).
Claims (1)
- ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Газорозрядний випромінювач бар'єрного розряду атмосферного тиску, що має циліндричний кварцовий корпус, два електроди, один з яких розміщений на зовнішній поверхні кварцового корпусу газорозрядного випромінювача, який відрізняється тим, що з метою збільшення потужності, що вводиться в бар'єрний розряд, в середину кварцової трубки по центру введено внутрішній мідний голкоподібний електрод. 2 ке 4 виш ен ин ОО ОО ях ши Ши є тФіг. 1
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UAU201707579U UA123287U (uk) | 2017-07-17 | 2017-07-17 | Газорозрядний випромінювач бар'єрного розряду атмосферного тиску |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UAU201707579U UA123287U (uk) | 2017-07-17 | 2017-07-17 | Газорозрядний випромінювач бар'єрного розряду атмосферного тиску |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA123287U true UA123287U (uk) | 2018-02-26 |
Family
ID=61524134
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UAU201707579U UA123287U (uk) | 2017-07-17 | 2017-07-17 | Газорозрядний випромінювач бар'єрного розряду атмосферного тиску |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| UA (1) | UA123287U (uk) |
-
2017
- 2017-07-17 UA UAU201707579U patent/UA123287U/uk unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Luo et al. | Homogeneous dielectric barrier discharge in nitrogen at atmospheric pressure | |
| SE0102134L (sv) | Förfarande och anordning för att alstra plasma | |
| Kim et al. | Characteristics of multiple plasma plumes and formation of bullets in an atmospheric-pressure plasma jet array | |
| JP2012084396A (ja) | パルスパワー方式低温プラズマジェット発生装置 | |
| Yu et al. | Radio-frequency-driven near atmospheric pressure microplasma in a hollow slot electrode configuration | |
| Gavrilov et al. | High-current pulse sources of broad beams of gas and metal ions for surface treatment | |
| Kazakov et al. | Influence of electron beam generation on the parameters and emission characteristics of a constricted arc discharge in a pulsed forevacuum plasma-cathode electron source | |
| US6703771B2 (en) | Monochromatic vacuum ultraviolet light source for photolithography applications based on a high-pressure microhollow cathode discharge | |
| UA123287U (uk) | Газорозрядний випромінювач бар'єрного розряду атмосферного тиску | |
| Li et al. | Characterization of a laminar plasma plume based on dielectric-barrier discharge at atmospheric pressure | |
| JP6991543B2 (ja) | プラズマ生成装置及びこれを用いたプラズマ生成方法 | |
| Nie et al. | Characteristics of atmospheric room-temperature argon plasma streams produced using a dielectric barrier discharge generator with a cylindrical screwlike inner electrode | |
| Pouvesle et al. | Atomic rare gas metastable monitoring through nitrogen emission in atmospheric pressure plasma jets | |
| Jiang et al. | Field escalation effect in the pulsed ion beam sources based on the pseudospark discharge | |
| Rahman et al. | Initial investigation of the streamer to spark transition in a hollow-needle-to-plate configuration | |
| Lei et al. | DBD plasma jet in atmospheric pressure neon | |
| Velikhov et al. | Non-self-sustaining stationary gas discharge induced by electron-beam ionization in N2–CO2 mixtures at atmospheric pressure | |
| Zhang et al. | Segmented pulsed discharge for metastable argon lasing medium | |
| Qiu et al. | The influence of gas pressure, voltage, and frequency on plasma propagation in tube | |
| JPS632884B2 (uk) | ||
| Ibuka et al. | Generation of atmospheric pressure transient glow discharge in microgap electrode with nanosecond pulsed voltage | |
| Jiang et al. | The Effect of Driven Power Source on the Discharge Characteristics of APPJ | |
| RU2120152C1 (ru) | Газоразрядная лампа | |
| Shuaibov et al. | Low-pressure ultraviolet emitter utilizing chlorine and krypton chloride molecules | |
| Chernyak et al. | Properties of microdischarge plasma in the vortex air flow |