專利名稱：：處理廢氣的裝置及方法和其中應(yīng)用的脈沖發(fā)生器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明總的涉及使用電子流放電等離子體(streamerdischargeplasma)處理有毒或有害物質(zhì)、諸如包含在熱(電)發(fā)電廠、垃圾燃燒設(shè)施(即垃圾焚燒設(shè)備)、有毒物質(zhì)處理設(shè)備及汽車的廢氣或煙氣中的NOx及SOx或類似物的裝置和方法。更具體地，本發(fā)明涉及電子流放電等離子體處理裝置及方法，用于對包含在熱電廠等的廢氣或煙氣中的氮氧化物(以下寫為NOx)及硫氧化物(以下寫為SOx)進(jìn)行分解及去毒。此外，本發(fā)明應(yīng)用于在化工廠或類似工廠中產(chǎn)生的VOC(即揮發(fā)性有機化合物)氣體進(jìn)行分解及去毒。另外，本發(fā)明涉及在上述廢氣處理裝置及方法中使用的脈沖發(fā)生器，更具體地，涉及在這樣情況下作為電源使用的脈沖發(fā)生器，即電極被放置在例如由熱電廠或類似設(shè)施排放的氣體中，然后通過對這些電極提供脈沖功率(或能量)(即，通過在電極上施加脈沖電壓)產(chǎn)生出(電子流放電)等離子，及通過電作用對有毒物質(zhì)進(jìn)行處理。迄今，例如已采用了所謂氨催化還原法來分解NOx。此外，已采用了所謂石灰-石膏法來分解SOx。因此，所謂的化學(xué)處置或處理方法(工藝)已經(jīng)成為從廢氣或煙氣中除去其中的NOx及SOx的主要技術(shù)。同時，近年來，一種電子流放電等離子體廢氣處理方法已被應(yīng)用作為這種技術(shù)。在使用電子流放電等離子體處理廢氣中所含有毒物質(zhì)的裝置中，在(等離子體)反應(yīng)室中產(chǎn)生出電子流放電等離子體。例如，在圖15及16中分別表示出傳統(tǒng)線對圓柱形反應(yīng)室A及另一傳統(tǒng)線對平板形反應(yīng)室B的構(gòu)造。在反應(yīng)室A和B中分別通過在圖15的線電極01及圓柱形電極02之間及在圖16的線電極06及平板電極08之間分別地施加(相同的)高電壓V0產(chǎn)生出電子流放電等離子體。從電子流放電等離子體中產(chǎn)生(或得到)的電子受到電場的加速，使得這些電子變成高能電子。包含在電子流放電等離子體中的高能電子通過與有毒物質(zhì)碰撞使有毒物質(zhì)如NOx及SOx分解和去毒。例如，在分解NO的情況下，這種高能電子與NO及N2相碰撞，由此引起以下反應(yīng)，于是NO被分解。有助于NO分解的游離基濃度(radicaldensity)是由投入或施加給電子流等離子體的能量確定的。此外，反應(yīng)系統(tǒng)中反應(yīng)成份的反應(yīng)速率也被確定(順便提及，當(dāng)游離基濃度確定時就自然確定了NO的處理率)。在傳統(tǒng)的方法及系統(tǒng)中，使用了高容量的高壓電源及高容量的反應(yīng)室，以便產(chǎn)生出電子流放電等離子體。順便提及，在圖15及16中，標(biāo)號04，05，010和011表示電流導(dǎo)入線。但是，在如圖15或16所示具有一個高壓電源及一個反應(yīng)室的反應(yīng)器的情況下，恒定的能量被投入到整個反應(yīng)室中，而不管有毒物質(zhì)的濃度如何。因此，會引起反應(yīng)室出口中有毒物質(zhì)濃度低的區(qū)域上能量的過大浪費。結(jié)果增加了處理所需的能量。即，當(dāng)有毒物質(zhì)的濃度降低到反應(yīng)室中的目標(biāo)值時，在其濃度低的區(qū)域中將消耗不小于所需能量值的能量值。此外，與傳統(tǒng)的化學(xué)處置或處理方法相比較，傳統(tǒng)的電子流放電等離子體廢氣處理方法具有很大優(yōu)點，即其設(shè)備價廉且裝設(shè)該設(shè)備所需的空間小。傳統(tǒng)的電子流放電等離子體廢氣處理方法具有的大缺點是產(chǎn)生電子流放電等離子體所需的能耗約為10Wh/Nm3，故略小于傳統(tǒng)化學(xué)處置或處理方法情況下所需能耗(即約6Wh/Nm3)的兩倍。同時，用于產(chǎn)生高電壓脈沖的脈沖發(fā)生器已被用作在實施電子流放電等離體廢氣處理方法的裝置中所用的電源。圖17概要地表示使用同軸電纜的分布常數(shù)(或參數(shù))類型的傳統(tǒng)脈沖發(fā)生器的結(jié)構(gòu)圖。在該圖中，標(biāo)號1-1及1-2表示分布常數(shù)(或參數(shù))線(即傳輸線)；3表示高壓側(cè)導(dǎo)線(或電線)；4表示低壓側(cè)導(dǎo)線；V0表示直流充電器；S1表示短路開關(guān)；V1-1及V1-2分別表示與分布常數(shù)線1-1及1-2相應(yīng)的箭頭方向上產(chǎn)生的電壓；Z表示負(fù)載；及Vp表示施加于負(fù)載Z的電壓。分布常數(shù)線11及12是同軸電纜，它們的特性阻抗分別為Z1a及Z1b，它們的長度為L。此外，每個分布常數(shù)線1-1及1-2的組成為芯體(或芯線)1-1a及1-2a中的一個相應(yīng)芯線；分別經(jīng)過絕緣材料(未示出)包圍芯線1-1a及1-2a的外導(dǎo)體1-1b和1-2b(由屏蔽編織物或覆蓋材料或類似物制成)中的一個相應(yīng)導(dǎo)體。順便提及，后折點即后折部分是僅由無外層的芯線1-1a及1-2a構(gòu)成的。這些芯線1-1a及1-2a彼此串聯(lián)連接。另外，這些芯線的一端(輸入側(cè)部分)通過高壓側(cè)導(dǎo)線3連接到直流充電器V0。另一方面，外導(dǎo)體1-1b及1-2b通過短路開關(guān)S1側(cè)的短路線5-1彼此相連接(即在輸入側(cè)端子或端部分上)并由此被短路。此外，外導(dǎo)體1-1b的輸入側(cè)端部分連接到用作低壓側(cè)導(dǎo)線4的地線。再者，外導(dǎo)體1-2b的輸入側(cè)端部通過短路開關(guān)S1連接到高壓側(cè)導(dǎo)線3。在此情況下，作為電源工作的直流充電器V0的阻抗與負(fù)載Z的阻抗適配，即Z＝Z1a+Z1b。此外，在分布常數(shù)線1-1及12的特性阻抗彼此相等的情況下，即，在使用十分相同的分布常數(shù)線1-1及1-2的情況下，在這些分布常數(shù)線1-1及1-2中的電壓信號的(電壓)傳播速度彼此相等。在絕緣材料的介電常數(shù)為∈及其磁導(dǎo)率為μ的情況下，電壓傳播速度V由下式(1)給出V=1&Element;&mu;......(1)]]>在這種脈沖發(fā)生器的情況下，短路開關(guān)S1在起始狀態(tài)下是斷開的。然后，由粗線表示的高壓側(cè)導(dǎo)線3借助直流充電器V0充電到電壓V0。在此情況下，分布常數(shù)線1-1的輸出電壓V1-11為V0，而分布常數(shù)線1-2的輸出電壓V1-2為-V0。此外，施加于負(fù)載Z上的電壓Vp為0。分別在分布常數(shù)線11及12中傳播的電壓波的合成是由圖18(a)及圖18(b)中時刻t＝0時刻所示的前向波及后向波的總和來表示的。也即，圖18(a)及18(b)表示在時刻t＝0，在接收到后完成短路開關(guān)S1的操作(即，導(dǎo)通)時分別在分布常數(shù)線11及12中傳播的電壓波的狀態(tài)。更精確地說，相應(yīng)于時刻t＝0的這些圖代表極接近短路開關(guān)S1合閘之前的這些電壓波的狀態(tài)。在時刻t＝L/2v時，在分布常數(shù)線1-2中，在位于短路開關(guān)S1側(cè)的短路開關(guān)側(cè)部分中發(fā)生電壓極性反轉(zhuǎn)。相反地，在分布常數(shù)線1-1中不發(fā)生電壓波的變化，因為分別位于短路開關(guān)S1側(cè)及負(fù)載Z側(cè)的短路開關(guān)側(cè)端部及其負(fù)載側(cè)端部為開端(確切說，這兩個終端或端部被看作開端是因為能量的交換真正發(fā)生在負(fù)載及每個分布常數(shù)線1-1及1-2之間，但交換的能量被抵消)。接著，在時刻t＝L/v時，位于負(fù)載Z側(cè)的分布常數(shù)線1-2的負(fù)載側(cè)端部被置入到短路狀態(tài)，使得施加于負(fù)載Z的電壓Vp變成V0。這引起在分布常數(shù)線1-1上出現(xiàn)電壓變化。如上所述，充電器V0的阻抗與負(fù)載Z的阻抗相匹配，在分布常數(shù)線1-1及1-2中傳播的電壓波不被它們的端面反射，而是開始從其中傳播到負(fù)載Z。隨后，在時刻t＝L/v及t＝3L/v之間的時間期間產(chǎn)生的電壓被施加于負(fù)載并被負(fù)載吸收，如圖18(c)所示。其結(jié)果是，具有峰值(或電位)V0并具有脈沖寬度2L/v的電壓被施加于負(fù)載Z，如圖18(c)中所示。然后，當(dāng)短路開關(guān)S1釋放即斷開時，該脈沖發(fā)生器再次被置入初始狀態(tài)。上述過程被重復(fù)地進(jìn)行。在峰值電壓使用圖17中所示裝置升高的情況下，通過以彼此獨立的方式疊置該裝置形成圖19所示構(gòu)造的裝置，所構(gòu)造的裝置能滿足這種目的。在圖19中，標(biāo)號V0表示直流充電器，S1，S2，…，SN表示短路開關(guān)，11，12，21，22，…N1，N2表示分布常數(shù)線；L表示每個分布常數(shù)線的長度；Z表示負(fù)載；Vp表示施加于負(fù)載Z的輸出電壓；3表示高壓側(cè)導(dǎo)線；4表示低壓側(cè)導(dǎo)線；51，52，5N表示短路線。這里，應(yīng)注意各對外導(dǎo)體((12b，21b)，(22b，31b)，…，((N-1)-2b，N1b))中的每對作為上一級及下一級彼此相連接，并在分布常數(shù)線11，12，21，22，…，N1，N2的輸出側(cè)終端或端部通過連接線9-1，92，…，9(N1)相互串聯(lián)連接。另一方面，外導(dǎo)體對((12b，2-1b)，(2-2b，3-1b)，…，((N-1)2b，N-1b))在位于短路開關(guān)S1，S2，…，SN側(cè)上的分布常數(shù)線1-1，1-2，2-1，2-2，…，N-1，N-2的輸入側(cè)端部彼此不相連接。圖20中所示的電路是圖19中所示電路的等效電路。在圖20中，同樣的標(biāo)號表示圖19電路中相同的部件。并且，這里省略了對于這些部件(冗余)的描述。這里，考慮到使用如在該圖中看到的從最下級(即第一級)到最上級(即第N級)的全部分布常數(shù)線1-1，1-2，2-1，2-2，…，N-1及N-2的情況，它們具有相同的特性阻抗及相同的長度。順便地說，在該情況下，假定負(fù)載阻抗Z與電源阻抗相匹配，即，Z＝Z1a+Z1b+Z2a+Z2b+…+ZNa+ZNb。在初始狀態(tài)下，短路開關(guān)S1，S2，…，SN被斷開。此外，由粗線所示的高壓側(cè)導(dǎo)線3借助直流充電器V0充電到電壓V0。當(dāng)完成充電時，短路開關(guān)S1，S2，…，SN在時刻t＝0同時被導(dǎo)通。如果短路開關(guān)S1，S2，…，SN被完全同時地導(dǎo)通，在這時施加給負(fù)載2的電壓Vp具有如圖21中所示的波形。因此，將峰值電壓為NV0而脈沖寬度為2L/v的脈沖提供給負(fù)載Z。圖22是表示使用平行平板的分布常數(shù)類型的另一傳統(tǒng)脈沖發(fā)生器的結(jié)構(gòu)的概圖。在該圖中相同的標(biāo)號表示圖6中相同的部分。如圖22所示，分布常數(shù)線111及112具有平板111a、112a及113，各個平板具有相同長度L及相同寬度W。此外，平板113這樣地插在平板111a及112a之間，即，這三個平板彼此平行。在此時，平板112a具有連接到直流充電器V0對面的短路開關(guān)S1一個端部上的輸入側(cè)端部，并與平板11-1a類似地接地，平板11-1a具有連接到作為接地線的低壓導(dǎo)線4的輸入側(cè)端部。平板113具有連接到高壓側(cè)導(dǎo)線3的輸入側(cè)端部。平板111a，112a及113由介電絕緣材料(或絕緣子)絕緣，它們分別插在相鄰的平板(111a，113)之間及相鄰的平板(113，112a)之間，并具有相同的介電常數(shù)∈，相同的磁導(dǎo)率μ及相同的厚度D，并具有類似于電容器的功能。因此，由平板111a及113構(gòu)成特性阻抗為Z11a的分布常數(shù)線11-1，而平板11-1b及11-3構(gòu)成特性阻抗為Z11b的分布常數(shù)線11-2。在此情況下(這些分布常數(shù)線11-1及11-2的)電容量C由下式給出C＝2∈LW/D。因此，通過改變尺寸(即長度L×寬度W)、厚度D或介電常數(shù)∈可使該電容量C增大到大的數(shù)值。這里，應(yīng)指出，直流充電器V0的阻抗與負(fù)載Z的阻抗相匹配，即，Z＝Z11a+Z11b。另外，分布常數(shù)線111及11-2具有相同的特性阻抗。即，在使用相同分布常數(shù)線111及11-2的情況下，在這些分布常數(shù)線中電壓(波)的傳播速度v彼此相等。即使在上述由平行平板這樣構(gòu)成的脈沖發(fā)生器中，通過與由圖5同軸電纜構(gòu)成的脈沖發(fā)生器情況相似的作用，將如圖18(C)中所示的脈沖電壓提供給負(fù)載Z。在使用圖22中所示電路升高峰值電壓的情況下，通過以彼此獨立的方式疊置這些在圖22中所示的電路或單元形成圖23中所示結(jié)構(gòu)的裝置，該裝置能滿足這種目的。該裝置相應(yīng)于圖19中所示的裝置。于是，在圖23中，相同的標(biāo)號表示圖19的相同部分。此外省略了對該部分冗余的描述。通過疊置N(級)具有圖22中所示結(jié)構(gòu)的并用作組成單元的脈沖發(fā)生器可獲得圖23的脈沖發(fā)生器。即，該裝置具有N級分布常數(shù)線11-1，112，121，122，…，NN1，NN-2，它們由平行平板構(gòu)成。順便地說，在上及下級的每對(或級)中，單個平板既用作下級的上方平板又用作上級的下方平板。即使在這種脈沖發(fā)生器的情況下，在完成預(yù)定準(zhǔn)備時通過同時導(dǎo)通短路開關(guān)S1，S2，…，SN產(chǎn)生出如圖21所示的脈沖電壓，類似于圖19中脈沖發(fā)生器的情況。但是，在借助于圖19及23所示結(jié)構(gòu)的脈沖發(fā)生器產(chǎn)生脈沖的情況下，必須使這些短路開關(guān)S1，S2，…，SN同時地導(dǎo)通，然而這些開關(guān)的每個其操作不是與另外的那些開關(guān)精確定時(即完全同步)地執(zhí)行，并由此可看到輸出電壓Vp下降的現(xiàn)象。這是因為，脈沖寬度是納秒(ns)等級的，因此非常短；由此，因分別相應(yīng)于短路開關(guān)S1，S2，…SN的導(dǎo)線阻抗之間的差別引起的觸發(fā)電壓的施加或放電的延時影響被加大，要使短路開關(guān)的導(dǎo)通操作同步是困難的(即，使N個開關(guān)同時導(dǎo)通是困難的)。如果在觸發(fā)電壓施加時產(chǎn)生延時，三個電路的輸出電壓Vp例如具有圖24中所示的波形A、B及C。于是，由這三個脈沖A、B及C合成的合成脈沖(A+B+C)具有如該圖中所示的波形。結(jié)果，未獲得具有100ns脈沖寬度及3V0峰值電壓的理想波形。本發(fā)明是鑒于傳統(tǒng)裝置及方法的上述各種問題作出的。因此，本發(fā)明的第一目的是提供一種多級廢氣處理裝置，它能減少氣體處理反應(yīng)器的能耗并減小其尺寸及重量，該氣體處理反應(yīng)器被供以來自高電壓的能量及具有一個用于產(chǎn)生電子流放電等離子體的反應(yīng)室并通過使廢氣流過該室而將有毒物質(zhì)分解。另外，本發(fā)明的第二目的是提供一種電子流放電等離子體氣體處理裝置及方法，它通過防止其電力(或功率)的損耗超過使用傳統(tǒng)化學(xué)處理或處置方法的情況中的能耗來節(jié)省能量。再者，本發(fā)明的第三目的是提供一種脈沖發(fā)生器，它能將彼此并聯(lián)的多個脈沖發(fā)生部分的輸出提供給負(fù)載并使脈沖具有理想波形。為了達(dá)到上述第一目的，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提出一種通過將反應(yīng)室劃分成多個反應(yīng)分室、然后將多個反應(yīng)分室串聯(lián)連接成多個級構(gòu)成的廢氣處理裝置。并且，該裝置適于將大能量投入上游的反應(yīng)分室，并隨著待提供能量的反應(yīng)分室變得愈接近最下游的反應(yīng)分室時投入反應(yīng)分室的能量逐漸減小(對多個室的每個相繼下游側(cè)室提供較小的能量)。順便地說，當(dāng)多個反應(yīng)分室串聯(lián)連接時，多級反應(yīng)分室可連接成一種曲折構(gòu)形或同軸地布置。利用根據(jù)本發(fā)明氣體處理反應(yīng)器或裝置及方法的上述構(gòu)型可使投入下游的反應(yīng)分室中的能量耗損減至最小。此外，通過根據(jù)在每個反應(yīng)分室入口處有毒物質(zhì)的濃度設(shè)置投入能量可使處理有毒物質(zhì)的效率提高。此外，為了實現(xiàn)本發(fā)明的上述第二目的，提供了一種使用電子流放電等離子體對包含在廢氣中的有毒成分或組分進(jìn)行去毒的電子流放電等離子體廢氣處理裝置。在該裝置中，在氣體分解單元中產(chǎn)生的電子的電子密度被這樣地調(diào)整，即位于該單元廢氣流的上游側(cè)前方(即上游側(cè)上)的部分中電子密度高，而位于該單元廢氣流的后側(cè)(即下游側(cè)(就是在下游的一側(cè)))上的部分中的電子密度低。再者，上述電子流放電等離子體廢氣處理裝置這樣地被應(yīng)用，即在氣體分離單元中用于產(chǎn)生電子流放電等離子體的線圈的圈數(shù)密度(或稱為導(dǎo)線密度(即單位長度的圈數(shù)))在位于該單元廢氣流的上游側(cè)的部分中為高(或大)，而在位于該單元廢氣流的下游側(cè)的部分中線圈密度為低。另外，在上述電子流放電等離子體廢氣處理裝置中，氣體分解單元中廢氣的流速在位于該單元廢氣流上游側(cè)的(前側(cè)(或上游側(cè)))部分中被調(diào)整到低值，而在位于該單元廢氣流的下游側(cè)的(后側(cè)或(下游側(cè))部分中被調(diào)整到高值。除這些以外，根據(jù)一種電子流放電等離子廢氣處理方法，通過使用上述電子流放電等離子體廢氣處理裝置之一對有毒成分或組分去毒。順便提一下，這里所稱的“電子流放電等離子體”是在其中放電路徑已形成的放電初始條件下的放電等離子。因此，“電子流放電等離子體”在處理廢氣時是有效的。并且，在廢氣中，有毒成分，即NOx或SOx的濃度在位于該單元的廢氣流的上游側(cè)(即在入口側(cè))的部分中為高，而這種有毒成分的濃度在位于該單元的廢氣流的下游側(cè)(即出口側(cè))的部分中為低。此外，已經(jīng)知道，因為有毒成分如NOx或SOx的分子被電子流放電等離子體產(chǎn)生的高能電子分解，在氣體分解單元的下游側(cè)部分中高能電子產(chǎn)生率低于該單元的上游側(cè)部分的高能電子產(chǎn)生率。因此，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)，這樣應(yīng)用氣體分解單元，即使得高能電子產(chǎn)生率相應(yīng)于(即正比于)NOx或SOx的濃度(或分子數(shù))。由此，防止提供過大的能量，尤其是在下游側(cè)部分。應(yīng)指出，這里所稱的“電子產(chǎn)生率”規(guī)定為單位容量(或容積)的廢氣及單位時間所產(chǎn)生的電子數(shù)目，即廢氣的電子密度(/cm3·sec)。因此，本發(fā)明通過建立(廢氣的)電子密度和待分解的氣體成分濃度之間的比例關(guān)系來獲得節(jié)能。此外，在本發(fā)明的裝置及方法的描述中，“(電子密度設(shè)置成)在上游側(cè)部分中為高，而在下游側(cè)部分中為低”的表達(dá)意味著電子密度是這樣設(shè)置的，即在從廢氣上游側(cè)流向其下游側(cè)的方向上是減小的。此外，為獲得本發(fā)明的上述第三目的，本發(fā)明的脈沖發(fā)生器使用以下結(jié)構(gòu)(1)本發(fā)明的脈沖發(fā)生器包括多個相同結(jié)構(gòu)的級，各設(shè)有具有高電壓側(cè)輸入(側(cè))端部的分布常數(shù)線，這些輸入端部共同連接到與直流充電器的高電壓側(cè)端部相連接的高電壓側(cè)導(dǎo)線上，并還具有低電壓側(cè)輸入(側(cè))端部，它們共同連接到與直流充電器低電壓側(cè)端部相連接的作為低壓側(cè)導(dǎo)線的接地線上；各自相應(yīng)于各級的相鄰上一及下一分布常數(shù)線的相鄰分布常數(shù)線的低電壓側(cè)輸出(側(cè))部分，它們順序地或串聯(lián)地連接；在最上級的最上一個分布常數(shù)線的低電壓側(cè)輸出(側(cè))端部及在最下級的最下一個分布常數(shù)線的低電壓側(cè)輸出(側(cè))端部之間連接的負(fù)載；及連接在高電壓側(cè)導(dǎo)線及低電壓側(cè)導(dǎo)線之間的短路開關(guān)。(2)在上述的結(jié)構(gòu)(1)中，分別用于每個單級部件單元的分布常數(shù)線的芯線析四部分連接到高壓側(cè)導(dǎo)線上。另外經(jīng)過絕緣材料圍繞著非連接到高壓側(cè)導(dǎo)線的剩余芯線部分的兩個外部導(dǎo)體被連接到低壓側(cè)導(dǎo)線。此外，相鄰?fù)獠繉?dǎo)體的輸入側(cè)端部由一個短路線被短路。(3)在上述結(jié)構(gòu)(1)中，分別用于每個單級部件單元的分布常數(shù)線的各具有U形截面的兩個平板被連接到低側(cè)導(dǎo)線。此外，通過絕緣材料插入在各具有U形截面的兩個平板之間的另外兩個平板被連接到高壓側(cè)導(dǎo)線。另外，與低壓側(cè)導(dǎo)線相連接的平板在其輸入(側(cè))端部被短路線短路。再者，與高壓側(cè)導(dǎo)線相連接的平板在其輸出(側(cè))端部被短路線短路。(4)在上述結(jié)構(gòu)(1)中，分別用作每個單級部件單元的分布常數(shù)線的彼此以平行方式設(shè)置的平板被連接到低壓側(cè)導(dǎo)線。此外，以平行于這兩平行平板的方式插入在這兩個平行平板之間的另一平板被連接到高壓側(cè)導(dǎo)線。從以下參照附圖對優(yōu)選實施例的描述中可闡明本發(fā)明的另外特征，目的及點，在附圖的多個圖中的相同標(biāo)號表示相同或相應(yīng)的部分，其附圖為圖1是表示本發(fā)明第一實施例的廢氣處理反應(yīng)器的線對圓柱形反應(yīng)室的結(jié)構(gòu)的概圖；圖2是表示本發(fā)明第一實施例的廢氣處理反應(yīng)器的線對平板形反應(yīng)室的結(jié)構(gòu)的概圖；圖3是表示處理有毒物質(zhì)所需能量及有毒物質(zhì)的每個量之間關(guān)系的曲線圖，由于它們初始濃度不同而彼此的曲線不同；圖4是表示用于兩者比較的本發(fā)明的多級反應(yīng)室及傳統(tǒng)反應(yīng)室的能耗狀態(tài)之間的關(guān)系的曲線圖；圖5是表示本發(fā)明第二實施例的廢氣處理反應(yīng)器的曲折形多級反應(yīng)室的結(jié)構(gòu)的概圖；圖6是表示本發(fā)明第三實施例的廢氣處理反應(yīng)器的同軸多層多級反應(yīng)室的結(jié)構(gòu)的概圖；圖7是表示本發(fā)明第四實施例的結(jié)構(gòu)的透視圖；圖8是表示本發(fā)明第五實施例的結(jié)構(gòu)的透視圖；圖9是表示在本發(fā)明該實施例中電子密度及NO分解率(即NO的分解速率)之間關(guān)系的曲線圖；圖10是表示本發(fā)明的脈沖發(fā)生器第一例的概圖；圖11是表示圖10中脈沖發(fā)生器的等效電路的電路圖；圖12是表示圖10及14的脈沖發(fā)生器的輸出電壓波形的波形圖；圖13(a)是表示本發(fā)明的脈沖發(fā)生器的第二例中一個部件單元的概圖；圖13(b)是表示本發(fā)明的脈沖發(fā)生器的第二例中一個部件結(jié)構(gòu)的框圖；圖14是表示本發(fā)明的脈沖發(fā)生器的第二例的整體結(jié)構(gòu)的概圖；圖15是表示傳統(tǒng)廢氣處理的反應(yīng)器的線對圓柱形反應(yīng)室的結(jié)構(gòu)的概圖；圖16是表示傳統(tǒng)廢氣處理反應(yīng)器的線對平板反應(yīng)室的結(jié)構(gòu)的概圖；圖17是表示使用同軸電纜的分布常數(shù)型傳統(tǒng)脈沖發(fā)生器的結(jié)構(gòu)的概圖；圖18是表示圖17的脈沖發(fā)生器中脈沖發(fā)生原理的波形圖；圖19是表示將圖17所示的每個脈沖發(fā)生器疊置多級而具有大容量的脈沖發(fā)生器的結(jié)構(gòu)的概圖；圖20是表示圖19的脈沖發(fā)生器的等效電路的電路圖；圖21是表示圖19及23的脈沖發(fā)生器的理想輸出波形的波形圖；圖22是表示使用平行平板的分布常數(shù)型傳統(tǒng)脈沖發(fā)生器的結(jié)構(gòu)的概圖；圖23是表示將圖22中所示的每個脈沖發(fā)生器疊置多縱而具有大容量的脈沖發(fā)生器的結(jié)構(gòu)的概圖；及圖24是表示圖19及23的脈沖發(fā)生器的實際輸出波形的波形圖。以下，參照附圖來具體、詳細(xì)地描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例，即實施本發(fā)明的廢氣處理裝置(或多級廢氣處理反應(yīng)器)。廢氣處理裝置的第一實施例首先，以下將描述實施本發(fā)明的廢氣處理裝置的第一例。圖1表示該裝置的每個反應(yīng)室作成線對圓柱體形狀的例子；圖2表示該裝置的每個反應(yīng)室作成具有線對平板結(jié)構(gòu)形式的例子。圖1中裝置的例子的工作原理與圖2中裝置的例子的工作原理相同。如圖1及2所示，n級反應(yīng)室R-1，R-2，…及Rn在廢氣流動的方向上相串聯(lián)連接。此外，高壓電源或供電器V1，V2，…及Vn分別與反應(yīng)室R1，R2，…及Rn相連接。在圖3中表示了處理有毒物質(zhì)所需能量與各有毒物質(zhì)的量(即它們的排除率)之間的關(guān)系，這些有毒物質(zhì)的量由于其初始濃度的不同而彼此不同。如從圖3的特性曲線即曲線圖中所看到的，如果有毒物質(zhì)的初始濃度高，實現(xiàn)相同排除率所需的能量增加。相反地，通過將與有毒物質(zhì)濃度相對應(yīng)的能量投入到該裝置的反應(yīng)室中可減少該裝置的能耗。有助于有毒物質(zhì)分解的游離基濃度是由有毒物質(zhì)的初始濃度及投入或施加到電子流放電等離子體的能量確定的。另外，反應(yīng)系統(tǒng)的反應(yīng)成分的反應(yīng)速率也被確定。因此，當(dāng)有毒物質(zhì)的初始濃度愈低，獲得相同排除率而投入及所需的能量就愈低(即，當(dāng)其初始濃度低時，待分解的有毒物質(zhì)的分子數(shù)目減少，結(jié)果可通過對裝置投入低能量來達(dá)到有毒物質(zhì)的分解)。如圖4所示，反應(yīng)室R1放置在廢氣的上游側(cè)，使在該反應(yīng)室中有毒物質(zhì)的濃度高。于是，對其投入了高能量E1，以使得相應(yīng)于初始濃度50％左右的有毒物質(zhì)的量被處理或分解。然后小于能量E1的最佳能量E2被投入或施加到反應(yīng)室R2，以使得相應(yīng)于初始濃度50％左右的有毒物質(zhì)的量(即，反應(yīng)室R1中其初始濃度的75％)被處理或分解了。然后，處理被重復(fù)進(jìn)行，直到在反應(yīng)室Rn中有毒物質(zhì)被完全分解為止。于是，通過減少投入能量將有毒物質(zhì)排除到它的一定濃度(表示為反應(yīng)室R1中有毒物質(zhì)初始濃度的{1-(50/100)n}％)。由此使投入的能量顯著地減少。通過將相應(yīng)于廢氣中所含有毒物質(zhì)的濃度的能量投入到反應(yīng)室中可增大有毒物質(zhì)的處理效率(即，對廢氣中所含有毒物質(zhì)的濃度高的上游側(cè)反應(yīng)室施加(相對)高的能量，而對廢氣中所含有毒物質(zhì)的濃度低的下游側(cè)反應(yīng)室施加(相對)低的能量)。例如，在該裝置具有三級反應(yīng)室的情況下，在第一級(或反應(yīng)室)中分解了相應(yīng)于其初始濃度50％左右的有毒物質(zhì)的量。然后，在第二級中進(jìn)一步分解了相應(yīng)于其剩余濃度50％左右的另一部分有毒物質(zhì)的量。接著，在第三級中又進(jìn)而分解了相應(yīng)于剩余濃度50％左右的又一部分有毒物質(zhì)的量。最后，在第三級中分解了相應(yīng)于初始濃度87.5％(即，(1-0.53)×100％)的有毒物質(zhì)的量。在這種情況下；與在常規(guī)裝置中的情況下需要的能量相比減少了30％左右的所需要的能量。因此，由于利用多級結(jié)構(gòu)的結(jié)果，即在這種方法中利用多個廢氣處理反應(yīng)室，通過任意地選擇投入到每個反應(yīng)室中的能量使該裝置工作在最佳狀態(tài)下，如下列表1中所描述的。隨便提一下，在這個表中，符號a、b和c代表三種情況。此外，欄(1)、(2)和(3)代表排除率。表1此外，根據(jù)有毒物質(zhì)的類型通過設(shè)置相應(yīng)于每個級的處理速率能夠確定級數(shù)(例如，在相應(yīng)于每個級的排除率是30％和級數(shù)是5的情況下，排除了相應(yīng)于初始濃度83％(因為(1-0.73)×100％＝83％)的有毒物質(zhì)的量)。除了線對圓柱體結(jié)構(gòu)和線對平板結(jié)構(gòu)之外的其它結(jié)構(gòu)的室可以被用作為反應(yīng)室。借助于一個把反應(yīng)室連接到一個用于檢測有毒物質(zhì)的類型和測量其濃度的裝置(沒有示出)上的控制器能夠控制投入到每級中的能量。廢氣處理裝置的第二實施例下面結(jié)合附圖5來描述根據(jù)本發(fā)明的廢氣處理裝置的第二實施例。這個廢氣處理裝置或反應(yīng)器，即第二實施例利用了一個通過把若干個級的反應(yīng)室連接起來得到的多級反應(yīng)器系統(tǒng)，每一級包括一個外圓柱電極15和一個內(nèi)線(或直線)電極16，類似一個曲折圖形。與在第一實施例中的情況類似，當(dāng)待被提供能量的反應(yīng)室變?yōu)楦咏钕掠蝹?cè)反應(yīng)室時，待投入到一個反應(yīng)室中的能量被減少。在第二實施例的情況下，通過把若干個級的反應(yīng)室17串聯(lián)連接成一個曲折圖形，整個反應(yīng)器系統(tǒng)的尺寸被減小(即，整個反應(yīng)器系統(tǒng)的尺寸可小型化)。廢氣處理裝置的第三實施例下面結(jié)合附圖6來描述根據(jù)本發(fā)明的廢氣處理裝置的第三實施例。在這個廢氣處理裝置，即第三實施例的情況下，外部圓柱電極30和40按順序同軸地被插入到一個外部圓柱電極20中，以致于反應(yīng)系統(tǒng)由同軸設(shè)置的外部圓柱電極構(gòu)成。直線電極21、31和41分別與圓柱電極20、30和40相對應(yīng)。在圖6中，黑色箭頭表示處理氣體的流向。通過利用這樣一個結(jié)構(gòu)能夠使處理裝置的第三實施例的尺寸小型化，即在該結(jié)構(gòu)中，待處理的廢氣在同軸反應(yīng)室中從最內(nèi)側(cè)反應(yīng)室到最外側(cè)反應(yīng)室來回交替地流動。在這種情況下，這種處理裝置可用來使待處理的廢氣在同軸反應(yīng)室中從最外側(cè)反應(yīng)室到最內(nèi)側(cè)反應(yīng)室來回交替地流動。因此，整個廢氣處理裝置能夠被制造得小型化。如上所述，在本發(fā)明的廢氣處理裝置的情況下，能量是由高電壓電源提供的。此外，在廢氣流動的方向上用于產(chǎn)生電子流放電等離子體的每個反應(yīng)室被串聯(lián)連接成若干個級。因此，當(dāng)待被提供能量的反應(yīng)室變?yōu)楦咏钕掠蝹?cè)反應(yīng)室時，待投入到一個反應(yīng)室中的能量被減少(更少的能量被提供給若干個室的更下游側(cè)反應(yīng)室)。因而該裝置的功率損耗能夠被減小。此外，通過把若干個級的反應(yīng)室17串聯(lián)連接成一個曲折圖形或通過同軸地設(shè)置若干個級的反應(yīng)室，能夠?qū)崿F(xiàn)該裝置的小型化。廢氣處理裝置的第四實施例圖7示出了一個氣體分解單元的結(jié)構(gòu)，該氣體分解單元是實施本發(fā)明的(電子流放電等離子體)廢氣處理裝置的第四實施例的一個主要部分。該氣體分解單元設(shè)置有一個纏繞有線圈53的內(nèi)側(cè)圓柱體53和一個包圍著內(nèi)側(cè)圓柱體53的外側(cè)圓柱體52。此外，在內(nèi)側(cè)圓柱體53和外側(cè)圓柱體52之間形成一個環(huán)形空間通道部分54。外側(cè)圓柱體52是一個空心的圓柱體并且由像SUS這樣導(dǎo)電材料構(gòu)成。此外，內(nèi)側(cè)圓柱體53也一個空心的圓柱體并且由像特氟隆(Teflon)(“Teflon”是聚四氟乙烯的商標(biāo))、玻璃或陶瓷這樣絕緣材料構(gòu)成。內(nèi)側(cè)圓柱體53和外側(cè)圓柱體52是同軸被設(shè)置的。此外，環(huán)形空間通道部分54的環(huán)形橫截面的寬度(ΔR＝R-r)、內(nèi)側(cè)圓柱體53的外徑r和外側(cè)圓柱體52的內(nèi)徑R在氣體分解單元的縱向上是恒定的。線圈51的匝數(shù)的“密度”(即，導(dǎo)線密度)這樣地被設(shè)置，即在氣體分解單元的前側(cè)(即上游側(cè))中導(dǎo)線密度是高的，和在氣體分解單元的后側(cè)(即下游側(cè))中導(dǎo)線密度是低的。這樣設(shè)置線圈51的導(dǎo)線密度的高值和低值，以使高能電子產(chǎn)生率相應(yīng)于NOx或SOx的濃度(或分子數(shù))來變化。由此，氣體分解單元設(shè)計成，在氣體分解單元的前側(cè)(即上游側(cè))中電子密度是高的，和在氣體分解單元的后側(cè)(即下游側(cè))中電子密度是低的。在此，應(yīng)該指出的是說法“相應(yīng)于…變化”一般意味著例如電子密度沿著如在圖9(將在后面解釋)中所示的一個曲線變化。通常，在每個工廠使用幾十個或幾百個單個氣體分解單元(或圓柱體)，每個氣體分解單元的直徑是幾十厘米(cm)，其長度是五到十米(m)。此外，在每個單個氣體分解單元中線圈51的總匝數(shù)通常是在從幾十到幾百的范圍內(nèi)。在上述結(jié)構(gòu)的實施例的情況下，包含像NOx和SOx這樣的有毒成分的廢氣流過在內(nèi)側(cè)圓柱體53和外側(cè)圓柱體52之間的環(huán)形空間通道部分54。另一方面，一個高壓超短脈沖(例如，它的脈沖寬度是30ns和它的電壓是29kV)從電源(沒有示出)提供給線圈51。結(jié)果，在該單元(或裝置)中產(chǎn)生電子流放電等離子體。因此大量的高能電子被產(chǎn)生。因而，例如NOx被分解成N2和O2。此外，該單元還適用于使高能電子的產(chǎn)生率對應(yīng)于NOx、SOx或類似物的濃度(分子數(shù))而變化。由此，防止過量的能量提供給氣體分解單元。廢氣處理裝置的第五實施例圖8示出了一個氣體分解單元的結(jié)構(gòu)，該氣體分解單元是實施本發(fā)明的(電子流放電等離子體)廢氣處理裝置的第五實施例的一個主要部分。該氣體分解單元設(shè)置有一個纏繞有線圈71的內(nèi)側(cè)圓柱體73和一個外側(cè)圓柱體72。此外，在內(nèi)側(cè)圓柱體73和外側(cè)圓柱體72之間形成一個環(huán)形空間(錐形)通道部分74。外側(cè)圓柱體72是一個空心的圓柱體并且由像SUS這樣導(dǎo)電材料構(gòu)成。此外，內(nèi)側(cè)圓柱體73也一個空心的圓柱體并且由像特氟隆、玻璃或陶瓷這樣絕緣材料構(gòu)成。內(nèi)側(cè)圓柱體73和外側(cè)圓柱體72是同軸被設(shè)置的。此外，環(huán)形空間通道部分74的環(huán)形橫截面的寬度(ΔR＝R-r)在氣體分解單元的縱向上是恒定的，而內(nèi)側(cè)圓柱體73的外徑r和外側(cè)圓柱體72的內(nèi)徑R設(shè)置成，朝向最下游端部逐漸地和連續(xù)地減小。同時，線圈71的匝數(shù)(即，導(dǎo)線密度)的“密度”被設(shè)置成恒定。由此，在氣體分解單元的入口(即在前面或上游側(cè))側(cè)上的一部分中廢氣的滯留(或保留)時間是(相對)長的，而在氣體分解單元的出口(即在后面或下游側(cè))側(cè)上的一部分中廢氣的滯留(或保留)時間是(相對)短的。換句話說，廢氣的流速設(shè)置成，在氣體分解單元的前面即上游側(cè)上的一部分中廢氣流速是低的，而在氣體分解單元的后面即下游側(cè)上的一部分中廢氣流速是高的。通常，在每個工廠使用幾十個或幾百個單個氣體分解單元(或圓柱體)，每個氣體分解單元的直徑是幾十厘米(cm)，其長度是五到十米(m)。此外，在每單個氣體分解單元中線圈71的總匝數(shù)通常是在從幾十到幾百的范圍內(nèi)。因此，該實施例獲得了與由于在氣體分解單元的前側(cè)(即上游側(cè))部分中電子密度是高的，和在氣體分解單元的后側(cè)(即下游側(cè))部分中電子密度是低的結(jié)果所獲得的優(yōu)點和效果等效的優(yōu)點和效果。換句話說，廢氣處理裝置的第五實施例獲得了與第一實施例等效的優(yōu)點和效果。這是因為電子密度(/cm3·sec)與每單位廢氣的體積和每單位時間的電子數(shù)相對應(yīng)。隨便說一下，外側(cè)圓柱體72的內(nèi)徑R和內(nèi)側(cè)圓柱體73的外徑r這樣地設(shè)置從而能夠獲得上述優(yōu)點和效果。在上述結(jié)構(gòu)的第五實施例的情況下，包含像NOx和SOx這樣的有毒成分的廢氣流過在內(nèi)側(cè)圓柱體73和外側(cè)圓柱體72之間的環(huán)形空間通道部分74。另一方面，一個高壓超短脈沖(例如，它的脈沖寬度是30ns和它的電壓是29kV)從電源(沒有示出)提供給線圈71。結(jié)果，在該單元(或裝置)中產(chǎn)生電子流放電等離子體。因此大量的高能電子被產(chǎn)生。因而，例如NOx被分解成N2和O2。此外，該單元適用于使高能電子的產(chǎn)生率對應(yīng)于NOx、SOx或類似物的濃度(分子數(shù))而變化。由此，防止過量的能量提供給氣體分解單元。比較實施例和第一和第二工作實施例在單元的入口上廢氣的流速是150升(1)/分(min)的條件下通過使包含NO的一種廢氣，即濃度為200ppm的廢氣流過來試驗下列每個比較實施例和第一和第二示范實施例的性能。比較實施例是采用的常規(guī)裝置，在廢氣處理單元的縱向上線圈的圈數(shù)是恒定的并且氣體的滯留時間是恒定的。第一示范實施例與在圖7中所示的實施例相對應(yīng)。此外，線圈51的導(dǎo)線密度設(shè)置成，在氣體分解單元的前側(cè)部分中導(dǎo)線密度是高的，而在氣體分解單元的后側(cè)部分中導(dǎo)線密度是低的，以實現(xiàn)電子密度沿著圖9的直線61減小的條件。第二示范實施例與在圖8中所示的實施例相對應(yīng)。該裝置的實施例設(shè)置成，環(huán)形空間通道部分74的環(huán)形橫截面的寬度(ΔR＝R-r)在氣體分解單元的縱向上是恒定的，而內(nèi)側(cè)圓柱體73的外徑r和外側(cè)圓柱體72的內(nèi)徑R在朝著下游端部的方向逐漸地和連續(xù)地減小。因此，該裝置的實施例設(shè)置成，使電子密度沿著圖9的直線61方向減小，與第一示范實施例中的情況類似。隨便說一下，如在圖9中明顯看到的，分解率ζN在位于距離氣體分解單元的大約(1/5)長度的一個位置上一般接近于70％。此外，可以發(fā)現(xiàn)分解率逐漸地變化。在下列表2中，相對于NO分解率的各個值描述了第一和第二示范實施例的功率損耗與比較實施例(即，常規(guī)裝置或方法)的功率損耗的比。在每個線圈51和71上提供有由超短電壓脈沖(脈沖寬度是30ns)的高電壓(即，20kV)。在本發(fā)明的第一和第二工作實施例的情況下，功率損耗不大于在比較實施例的情況下的功率損耗。因此，可以肯定本發(fā)明的工作實施例比常規(guī)裝置或方法具有明顯的節(jié)省功率的優(yōu)點。隨便說一下，在本發(fā)明的第一和第二工作實施例的情況下，利用一個小型的單個單元即直徑為96mm和長度為3.5的圓柱體來進(jìn)行試驗。線圈的總匝數(shù)是350。表2<tablesid="table2"num="002"><tablewidth="879">常規(guī)方法本發(fā)明的第一工作實施例本發(fā)明的第二工作實施例80％的NO被分解1.000.490.5090％的NO被分解1.000.430.4295％的NO被分解1.000.380.39</table></tables>如從前面描述中明顯看到的，根據(jù)本發(fā)明，在氣體分解單元中高能電子的產(chǎn)生率這樣地變化，即相應(yīng)于有毒物質(zhì)NOx和SOx的濃度(即分子數(shù))(即與濃度成正比)來變化。因此，在氣體分解單元的后側(cè)或下游側(cè)部分中功率損耗被顯著地減小。此外，在氣體分解單元的前側(cè)即上游側(cè)部分中的電子密度足以實現(xiàn)有毒物質(zhì)的分解。因此氣體分解特性沒有變壞。由此，整個裝置的能量損耗能夠被顯著地降低。脈沖發(fā)生器的第一實施例圖10是表示本發(fā)明的脈沖發(fā)生器的第一實施例的概圖。圖11是表示圖10中脈沖發(fā)生器的等效電路的電路圖。這個實施例是通過改進(jìn)圖19的脈沖發(fā)生器而獲得的。因此，相同的附圖標(biāo)記代表圖19中的相同的部分。在此省略對這些部分的描述。如在圖10中所示的，在一個直流充電器V0和第一級的分布常數(shù)線1-2的外導(dǎo)體1-2b的輸入端部之間僅設(shè)置有一個短路開關(guān)S1。每個級的外導(dǎo)體(12b、22a)、(22b、…、N2a)的輸入端部借助于接地線61、62、…、6(N1)相互連接。從而外導(dǎo)體11b、12b、21b、22b、…、N1b、N2b是在地電位。在此應(yīng)該指出的是從底部即第一級到頂部即第N級的所有級均使用了分布常數(shù)線1-1、1-2、2-1、2-2、…、N-1、N-2，每個分布常數(shù)線具有相同的特性阻抗和相同的長度。此外，一個負(fù)載Z的阻抗與功率源或電源的阻抗相匹配。在這種脈沖發(fā)生器中，短路開關(guān)S1在初始狀態(tài)下斷開。此外，由一個粗線表示的高壓側(cè)導(dǎo)線3借助于直流充電器V0被充電到電壓V0。直到充電完成時，如果短路開關(guān)S1在t＝0的時刻上被導(dǎo)通，那么在每一對分布常數(shù)線(1-1、1-2)、(2-1、2-2)、…、(N-1、N-2)中產(chǎn)生一個脈沖寬度為(2L/v)和峰值電壓為V0的脈沖電壓。由于這些電壓脈沖疊加的結(jié)果，一個N倍于電壓Vp的電壓提供給負(fù)載Z，如在圖12中所示的。因此，一個峰值電壓為NV0和脈沖寬度為(2L/v)的脈沖提供給負(fù)載Z。此后，當(dāng)短路開關(guān)S1被關(guān)斷時，該裝置再次處在初始狀態(tài)。隨后上述的過程被重復(fù)地進(jìn)行。脈沖發(fā)生器的第二實施例圖13(a)、13(b)和14是表示本發(fā)明的脈沖發(fā)生器的第二實施例的概圖。這個實施例是通過改進(jìn)圖12的脈沖發(fā)生器而獲得的。因此，相同的附圖標(biāo)記代表與圖12中相同的部分。在此省略對這些部分的描述。圖13(a)是用于表示用作第二實施例的第一級的一個脈沖發(fā)生單元概圖。如在該圖中所示的，這個脈沖發(fā)生單元具有分布常數(shù)線211和21-2。這些分布常數(shù)線21-1和21-2具有平板21-1b和21-2b和平板211a和212a，其中平板211b和212b被向后折成一個字母“U”形，而平板211a和212a被分別插入到折成一個字母“U”形的平板21-1b和21-2b中。此外，具有相同介電常數(shù)ε、相同磁導(dǎo)率μ和相同厚度D的介電絕緣材料設(shè)置在平板211a和平板211b以及212b和212a之間。平板211a和212a的輸出端部通過一個短路線7被相互連接。此外，平板21-1b的輸入端部與高壓側(cè)導(dǎo)線3連接。此外，平板21-1b和21-2b輸入端部通過短路線8被相互連接并且被接地。該實施例的脈沖發(fā)生器是通過把部分單元疊加起來構(gòu)成的，每個部分單元包括作為多級的分布常數(shù)線21-1和21-2。因此，該實施例由一個方框來表示，如在圖13(b)中所示。在下面的描述中，假設(shè)分布常數(shù)線I、II、…、N由這個方框來表示。此外，符號“I”、“II”和“N”分別地代表第一級分布常數(shù)線、第二級分布常數(shù)線和第N級分布常數(shù)線。在圖13(b)中端子a、b、c、d和s分別與圖13(a)中端子a、b、c、d和s相對應(yīng)。因此，在第一級的分布常數(shù)線的情況下，端子s與高壓側(cè)導(dǎo)線3連接。類似地，端子b與低壓側(cè)導(dǎo)線4連接。此外，端子c和d相互連接。而且，端子s通過通過短路開關(guān)S1與高壓側(cè)導(dǎo)線3連接。此外，這時，端子a與平板21-2a輸入(側(cè))端部連接。端子b與平板21-1b輸入(側(cè))端部連接。此外，端子c與平板21-2b輸出(側(cè))端部連接。端子d與平板21-1b輸出(側(cè))端部連接。此外，端子s與短路開關(guān)8連接。因此，在短路開關(guān)S1斷開的一個充電狀態(tài)中，平板21-1a和21-2a是在一個高電位上，而平板21-1b和21-2b是在地電位。圖14是表示該實施例的一個脈沖發(fā)生器，該脈沖發(fā)生器是通過把在圖13(b)中所示的部分單元疊加起來構(gòu)成的，在圖14中，相同的附圖標(biāo)記代表與圖10中相同的部分。在此省略對這些部分的描述。如在圖14中所示的，分布常數(shù)線“I”、“II”和“N”端子a與高壓側(cè)導(dǎo)線3連接。此外，分布常數(shù)線“I”、“II”和“N”端子b通過低壓側(cè)導(dǎo)線4相互連接。此外，單個短路開關(guān)S1被連接在高壓側(cè)導(dǎo)線3和低壓側(cè)導(dǎo)線4之間。各相鄰對的兩個級中較低的一個級的端子c通過連接線9-1、9-2、…、9(N1)中的一個相應(yīng)的線順序地與兩個級中的較高的一個級的端子d連接。此外，負(fù)載Z被連接在頂級的端子c，即分布常數(shù)線N的端子c和底級的端子d，即分布常數(shù)線I的端子d之間。此外端子s被釋放或被斷開。在此應(yīng)該指出的是從底部即第一級到頂部即第N級的所有級的分布常數(shù)線I到N具有相同的特性阻抗和相同的長度。另外，負(fù)載Z的阻抗與作為電源的一個直流充電器的阻抗相匹配。在這種脈沖發(fā)生器中，短路開關(guān)S1在初始狀態(tài)下被釋放。此外，高壓側(cè)平板21-1a和21-2a借助于直流充電器V0被充電到電壓V0。直到充電完成時，如果短路開關(guān)S1在t＝0的時刻上被導(dǎo)通，那么在各個分布常數(shù)線I到N中產(chǎn)生的脈沖電壓被疊加。由于這些電壓脈沖疊加的結(jié)果，提供給負(fù)載Z的電壓Vp，如在圖12中所示。因此，一個峰值電壓為NV0和脈沖寬度為2L/v的脈沖被提供給負(fù)載Z，它與在上述實施例的情況類似。此后，當(dāng)短路開關(guān)S1被關(guān)斷時，該裝置再次處在初始狀態(tài)。隨后上述的過程被重復(fù)地進(jìn)行。隨便說一下，通過增大高壓側(cè)平板211a和21-2a和低壓側(cè)平板21-1b和212b的區(qū)域，并通過使在平板之間的間隙變窄或通過利用一個具有高電介質(zhì)常數(shù)的介電物質(zhì)作為插入在平板之間的絕緣材料來增加每個部分單元的電容。結(jié)果，整個脈沖發(fā)生器的電容能夠被增大。此外，在上述實施例的情況下，分布常數(shù)線I到N的每個部分單元是由分布常數(shù)線211和212構(gòu)成的。然而，每個部分單元并不限于分布常數(shù)線21-1和212。例如，如果每個部分單元是由圖22的分布常數(shù)線111和112構(gòu)成的，那么能夠獲得相同的優(yōu)點和效果。這時，圖13(a)和13(b)中的端子a與平板113連接。此外，假設(shè)從那時起端子b類似地與位于平板111a的直流充電器V0側(cè)上的端部連接。而且，端子c與位于平板111a的直流充電器V0側(cè)相對側(cè)上的相對側(cè)端部連接。此外，端子c與位于平板111b的直流充電器V0側(cè)相對側(cè)上的相對側(cè)端部連接。如在上面所描述的本發(fā)明的例子或?qū)嵤├诒景l(fā)明的裝置或方法的情況下，作為直流充電器V0的一個輸出電壓的高電壓通過單個短路開關(guān)S1同時提供給并聯(lián)連接的分布常數(shù)線11、12、21、2-2、…、N1和N2。該線路利用了在分布常數(shù)線11、12、21、2-2、…、N1和N2之間傳播(延遲)時間的差別。由于在分布常數(shù)線1-1、12、21、22、…、N1和N2的開關(guān)側(cè)S1上的外導(dǎo)體1-1b、1-2b、2-1b、2-2b、…、N-1b和N-2b接地的結(jié)果，這些外導(dǎo)體可由粗線表示的高壓側(cè)導(dǎo)線3和單個短路開關(guān)S1同時短路。利用這種結(jié)構(gòu)，單個短路開關(guān)S1是足夠的。這就消除了產(chǎn)生下列問題的可能性，即短路開關(guān)S1以不精確的定時(即與其它開關(guān)的定時不完全同步)進(jìn)行導(dǎo)通操作，與在常規(guī)裝置中的情況類似。因而，能夠防止輸出電壓的減小。因此，利用一個單個短路開關(guān)能夠操作本發(fā)明的脈沖發(fā)生器。從而，本發(fā)明消除了常規(guī)裝置的問題，即多個短路開關(guān)的導(dǎo)通操作與另一個開關(guān)不精確同步地進(jìn)行以及輸出電壓下降。因而，根據(jù)本發(fā)明能夠獲得希望的或理想的大的電壓脈沖。雖然在上面已經(jīng)描述了本發(fā)明的最佳實施例。但是，應(yīng)該理解的是本發(fā)明不限于這些實施例，其它變型對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說是顯而易見的，它們沒有脫離本發(fā)明的精神。因此，本發(fā)明的保護范圍完全由附加權(quán)利要求來確定。權(quán)利要求1一種具有反應(yīng)室的廢氣處理裝置，該裝置由高電壓電源提供能量和產(chǎn)生電子流放電等離子體，用于使廢氣流過該反應(yīng)室而將有毒物質(zhì)分解，所述廢氣處理裝置包括在廢氣流動方向上串聯(lián)連接的多級反應(yīng)室，其中，隨著待提供能量的所述反應(yīng)室愈接近最下游的一個反應(yīng)室，待投入到所述反應(yīng)室中的能量逐漸地減小。2根據(jù)權(quán)利要求1的廢氣處理裝置，其特征在于多級反應(yīng)室被連接成一種曲折構(gòu)形或同軸地布置。3一種使用電子流放電等離子體對包含在廢氣中的有毒成分進(jìn)行去毒的廢氣處理裝置，所述廢氣處理裝置包括一個氣體分解單元，用于對包含在廢氣中的有毒成分進(jìn)行分解，其中，在氣體分解單元中產(chǎn)生的電子的電子密度被這樣的調(diào)整，即位于所述氣體分解單元中的廢氣流的上游側(cè)的部分中電子密度高，而位于所述氣體分解單元中的廢氣流的下游側(cè)的部分中電子密度低。4根據(jù)權(quán)利要求3的廢氣處理裝置，其特征在于在所述氣體分解單元中用于產(chǎn)生電子流放電等離子體的線圈的匝數(shù)密度在位于所述氣體分解單元中的廢氣流的上游側(cè)的部分中為高，而在位于所述氣體分解單元中的廢氣流的下游側(cè)的部分中匝數(shù)密度為低。5根據(jù)權(quán)利要求3或4的廢氣處理裝置，其特征在于在所述氣體分解單元中廢氣的流速在位于所述氣體分解單元中的廢氣流的上游側(cè)的部分中被調(diào)整到低值，而在位于所述氣體分解單元中的廢氣流的下游側(cè)的部分中流速被調(diào)整到高值。6一種廢氣處理方法，它通過把能量提供給反應(yīng)室來產(chǎn)生電子流放電等離子體，然后通過使廢氣流過該反應(yīng)室而將有毒物質(zhì)分解來對包含在廢氣中的有毒成分進(jìn)行去毒，所述廢氣處理方法包括下述步驟預(yù)先地把多級反應(yīng)室在廢氣流動方向上串聯(lián)連接，把待提供給每個所述反應(yīng)室的能量這樣地調(diào)整，即隨著待提供能量的所述反應(yīng)室愈接近最下游的一個反應(yīng)室，待提供到所述反應(yīng)室中的能量逐漸地減小。7根據(jù)權(quán)利要求6的廢氣處理方法，其特征在于在預(yù)先連接多級反應(yīng)室的步驟中，多級反應(yīng)室被連接成一種曲折構(gòu)形或同軸地被布置。8一種使用電子流放電等離子體對包含在廢氣中的有毒成分進(jìn)行去毒的廢氣處理方法，所述廢氣處理方法包括下述步驟這樣地調(diào)整在氣體分解單元中產(chǎn)生的電子的電子密度，即位于所述氣體分解單元中的廢氣流的上游側(cè)的部分中電子密度高，而位于所述氣體分解單元中的廢氣流的下游側(cè)的部分中電子密度低；和通過在氣體分解單元產(chǎn)生電子流放電等離子體，然后通過使廢氣流過該氣體分解單元來對包含在廢氣中的有毒成分進(jìn)行分解。9根據(jù)權(quán)利要求8的廢氣處理方法，其特征在于還包括步驟預(yù)先調(diào)整在所述氣體分解單元中用于產(chǎn)生電子流放電等離子體的線圈的匝數(shù)密度，使在位于所述氣體分解單元中的廢氣流的上游側(cè)的部分中匝數(shù)密度為高，而在位于所述氣體分解單元中的廢氣流的下游側(cè)的部分中匝數(shù)密度為低。10根據(jù)權(quán)利要求8或9的廢氣處理方法，其特征在于還包括步驟調(diào)整在所述氣體分解單元中廢氣的流速，使得在位于所述氣體分解單元中的廢氣流的上游側(cè)的部分中流速被調(diào)整到低值，而在位于所述氣體分解單元中的廢氣流的下游側(cè)的部分中流速被調(diào)整到高值。11一種脈沖發(fā)生器，包括多個相同結(jié)構(gòu)的級，各設(shè)有具有高電壓側(cè)輸入端部和低電壓側(cè)輸入端部的分布常數(shù)線，所述高電壓側(cè)輸入端部共同連接到與直流充電器的高電壓側(cè)端部相連接的高電壓側(cè)導(dǎo)線上，所述低電壓側(cè)輸入端部共同連接到與直流充電器的低電壓側(cè)端部相連接的作為低電壓側(cè)導(dǎo)線的接地線上；各自相應(yīng)于所述多個級的相鄰上、下級的鄰接分布常數(shù)線的低電壓側(cè)輸出端部，它們串聯(lián)連接；在最上級的最上一個分布常數(shù)線的低電壓側(cè)輸出端部和在最下級的最下一個分布常數(shù)線的低電壓側(cè)輸出端部之間連接的負(fù)載；和連接在所述高電壓側(cè)導(dǎo)線和所述低電壓側(cè)導(dǎo)線之間的短路開關(guān)。12根據(jù)權(quán)利要求11的脈沖發(fā)生器，其特征在于分別用于每個單級部件單元的分布常數(shù)線的芯線折回部分連接到所述高電壓側(cè)導(dǎo)線上；經(jīng)過絕緣材料圍繞著非連接到高電壓側(cè)導(dǎo)線上的剩余芯線部分的兩個外部導(dǎo)體被連接到低電壓側(cè)導(dǎo)線上；相鄰?fù)獠繉?dǎo)體的輸入端部由一個短路線短路。13根據(jù)權(quán)利要求11的脈沖發(fā)生器，其特征在于分別用于每個單級部分單元的分布常數(shù)線的各具有U形截面的第一對平板被連接到所述低電壓側(cè)導(dǎo)線上，通過絕緣材料插入在各具有U形截面的第一對平板之間的第二對平板被連接到高電壓側(cè)導(dǎo)線上，與低電壓側(cè)導(dǎo)線相連接的所述第一對平板在其輸入端部被短路線短路，與高電壓側(cè)導(dǎo)線相連接的所述第二對平板在其輸出端部被短路線短路。14根據(jù)權(quán)利要求11的脈沖發(fā)生器，其特征在于分別用作每個單級部件單元的分布常數(shù)線的彼此以平行方式設(shè)置的第一和第二平板被連接到低電壓側(cè)導(dǎo)線上，以平行于第一和第二平行平板的方式插入在第一和第二平行平板之間的第三平板被連接到高電壓側(cè)導(dǎo)線上。全文摘要用于處理廢氣的裝置和方法。在該裝置中,多級反應(yīng)室(R文檔編號B01J19/08GK1175475SQ9711164公開日1998年3月11日申請日期1997年4月3日優(yōu)先權(quán)日1996年4月4日發(fā)明者川村啟介,重水哲郎,吉田博久,村田正義申請人:三菱重工業(yè)株式會社