本實用新型屬于納米SiO2氣凝膠領域，具體涉及一種納米SiO2氣凝膠的層流等離子體發(fā)生裝置。
背景技術：
電弧等離子束、激光束、電子束是三大高溫熱源，具有廣泛的工業(yè)應用領域。由于傳統(tǒng)的湍流電弧等離子體射流短，并不成長束，加工較粗糙，不能算一種理想的高溫束狀熱源，激光束目前在焊接、切割、表面處理等工業(yè)領域獲得極大的應用，加工質量好，但設備成本高，熱效率低，單體功率小，所以僅能焊接和切割薄板，表面熱處理深度在0.3mm以下；電子束也是一種較好的高溫熱源，而且功率可以做大，但是需在真空條件下工作，其設備和工藝成本非常昂貴，不適合普通加工。
層流電弧等離子體束設備單位成本低，熱效率高，單體功率可達1000kw以上，可在大氣壓下穩(wěn)定工作，非常適合厚板焊接和切割，表面處理深度達3mm，質量不亞于激光，但加工范圍、環(huán)境適應性和處理深度遠超激光；另外大功率及大氣壓環(huán)境工作的優(yōu)點，可在納米材料生產(chǎn)、新材料合成、冶煉、煤化工、垃圾發(fā)電、軍工、航空航天等需要大功率的領域應用。
申請?zhí)枮镃N201210038876.6，名稱為一種多陰極中軸陽極電弧等離子體發(fā)生器的發(fā)明專利，公開了一種多陰極中軸陽極電弧等離子體發(fā)生器。采用中軸圓柱陽極結構，而沿著陽極柱周圍環(huán)形均勻布置3個或3個以上的陰極，陽極和陰極均安裝在同一個底座上固定，相互絕緣，底座有水、電、氣通道，圓柱陽極的外表面相對絕緣，只有在靠近出口的頭部裸露導電，從而與陰極間形成電場，整個發(fā)生器是一個密封水冷的筒狀外形，一端有等離子體出口，噴嘴對電弧等離子體進行機械壓縮。該等離子體發(fā)生器形成的電弧等離子體穩(wěn)定且集中，可形成高弧壓小電流層流長束等離子弧，陽極和陰極工作壽命長，且系統(tǒng)的總功率大，工作效率穩(wěn)定高效。
上述現(xiàn)有技術中產(chǎn)生的層流等離子射束不能夠增加或者縮短，在使用時會因為層流等離子射束的長短不可控制而受到限制。
技術實現(xiàn)要素：
為了解決現(xiàn)有技術中存在的上述問題，本實用新型提出了制備納米SiO2氣凝膠的層流等離子體發(fā)生裝置，實現(xiàn)了可控制層流等離子體射束長短的目的。
為了達到上述技術效果，本實用新型采用了以下技術方案：
一種納米SiO2氣凝膠的層流等離子體發(fā)生裝置，包括依次連接的氣路結構、發(fā)生器和電弧通道結構，其特征在于：所述氣路結構包括依次連接的氣體輸入管、氣體混合腔和氣體輸出管；所述氣體輸出管與所述發(fā)生器的中心軸線重合；所述發(fā)生器包括陽極結構和陰極結構，以及設置在陽極結構底座內部的功率調節(jié)器；所述陽極結構包括陽極柱、陽極帽以及在陽極帽內依次安裝的密封絕緣墊片、螺旋導電彈簧和陽極噴嘴；所述陰極結構包括陰極柱和陰極罩；所述陽極結構位于中心，沿陽極結構周圍環(huán)形等距離設置至少三個陰極結構；所述電弧通道結構為雙層結構，內層和雙層結構中均充滿真空。
所述功率調節(jié)器為過零型功率調節(jié)器。
所述氣體輸入管、氣體混合腔和氣體輸出管之間焊接或者一體成型。
所述陽極柱為圓臺形且內部為中空圓柱管狀。
所述陽極柱外部的厚度大于內部中空圓柱管狀的半徑。
所述陰極柱采用鎢、紫銅或石墨制成；所述陰極罩采用SiO2或紫銅制成。
所述陽極結構和陰極結構分別安裝在陽極底座和陰極底座上；兩個底座之間通過絕緣支桿連接。
所述發(fā)生器上安裝有消聲器。
本實用新型帶來的有益效果有：
1、本實用新型本實用新型通過依次連接的氣路結構、發(fā)生器和電弧通道結構，將層流等離子的產(chǎn)生和輸送一步完成，中間不需要中斷，減少能量的損失和危險系數(shù)。氣路結構通過氣體輸入管輸入氣體，在氣體混合腔進行混合，對氣體進行混合且讓氣體壓強穩(wěn)定，提高層流等離子產(chǎn)生的穩(wěn)定性。所述氣體輸出管與所述發(fā)生器的中心軸線重合；沿著中心軸線方向射入，這種設計起到了電弧引導的作用，并簡化點火步驟、降低點火難度，實現(xiàn)工作氣體一次點火，同時保證層流電弧熱等離子體射流的穩(wěn)定性，避免了工作氣體波動或調節(jié)工作氣體流量可能出現(xiàn)的斷弧現(xiàn)象。本實用新型的螺旋導電彈簧通電時，形成一個電磁壓縮環(huán)，起到壓縮等離子電弧的作用，也能使等離子電弧著弧點處于動態(tài)均布狀態(tài)，延長了陽極的壽命和層流穩(wěn)定。陽極噴嘴對電弧等離子體進行機械壓縮。本實用新型的密封絕緣墊片使得電弧等離子體穩(wěn)定且集中，可形成高弧壓小電流層流長束等離子弧，陽極和陰極工作壽命長。本實用新型的陰極結構圍繞陽極結構等距離設置，增加反應的均勻性和穩(wěn)定性。通過設置功率調節(jié)器來調節(jié)發(fā)生器的功率，從而調節(jié)層流等離子射束的長短。在一定范圍內，層流等離子射束的長短與發(fā)生器的功率成正比。本實用新型的電弧通道采用雙層結構，雙層保障密封性。內層和雙層結構中均充滿真空，等離子射流在真空環(huán)境中弧焰更長。
2、本實用新型采用過零型功率調節(jié)器，在電壓為零時開啟或關斷可控硅，調節(jié)可控硅導通與關斷時間的比例，就可調整功率。過零型功率調節(jié)器比調相型功率調節(jié)器調整范圍寬、對外干擾小。
3、本實用新型的氣體輸入管、氣體混合腔和氣體輸出管之間焊接或者一體成型。密封程度高，防止外界氣體進入加入雜質氣體；另一方面防止密封效果不好帶來的壓強降低，影響層流等離子射束的長短。
4、本實用新型的陽極柱為圓臺形且內部為中空圓柱管狀，工作氣體從內部通過，內部為規(guī)則結構，氣體的流量保持不變，保證了層流等離子的穩(wěn)定性。
5、本實用新型的陽極柱外部的厚度大于內部中空圓柱管狀的半徑，陽極柱支撐牢固，工作氣體與外界的隔絕距離大，減少外界影響。
6、本實用新型本實用新型的陰極柱可用鎢、紫銅或石墨制成，用來產(chǎn)生電?。魂帢O罩用SiO2或紫銅制成，用來減少電場、磁場對弧柱和陰極弧根穩(wěn)定性的影響，且能夠通過陰極罩外壁的液、氣流冷液及內壁結構散去陰極柱上的熱量。其應用在層流電弧等離子體發(fā)生器裝置中，可以穩(wěn)定弧柱，并延長陰極柱壽命。
7、本實用新型的陽極結構和陰極結構安裝在不同的底座上；陽極結構和陰極結構之間相互絕緣，減少陽極柱和陰極柱在非頂端的位置產(chǎn)生層流等離子，是的層流等離子的產(chǎn)生更加的集中。
8、本實用新型運行時聲音小，安裝的消聲器能夠對發(fā)生器產(chǎn)生的聲音進行消聲，最大限度地達到靜音生產(chǎn)。
附圖說明
圖1為本實用新型的示意圖；
附圖說明： 2、發(fā)生器，3、電弧通道結構，101，氣體輸入管，102、氣體混合腔，103、氣體輸出管，210、陽極結構，220、陰極結構，230、功率調節(jié)器，4、絕緣支桿，5、消聲器，6、陽極底座，7、陰極底座。
具體實施方式
實施例1
一種納米SiO2氣凝膠的層流等離子體發(fā)生裝置，包括依次連接的氣路結構、發(fā)生器2和電弧通道結構3，其特征在于：所述氣路結構包括依次連接的氣體輸入管101、氣體混合腔102和氣體輸出管103；所述氣體輸出管103與所述發(fā)生器2的中心軸線重合；所述發(fā)生器2包括陽極結構210和陰極結構220，以及設置在陽極結構210底座內部的功率調節(jié)器230；所述陽極結構210包括陽極柱、陽極帽以及在陽極帽內依次安裝的密封絕緣墊片、螺旋導電彈簧和陽極噴嘴；所述陰極結構220包括陰極柱和陰極罩；所述陽極結構210位于中心，沿陽極結構210周圍環(huán)形等距離設置至少三個陰極結構220；所述電弧通道結構3為雙層結構，內層和雙層結構中均充滿真空。
本實用新型本實用新型通過依次連接的氣路結構、發(fā)生器2和電弧通道結構3，將層流等離子的產(chǎn)生和輸送一步完成，中間不需要中斷，減少能量的損失和危險系數(shù)。氣路結構通過氣體輸入管101輸入氣體，在氣體混合腔102進行混合，對氣體進行混合且讓氣體壓強穩(wěn)定，提高層流等離子產(chǎn)生的穩(wěn)定性。所述氣體輸出管103與所述發(fā)生器2的中心軸線重合；沿著中心軸線方向射入，這種設計起到了電弧引導的作用，并簡化點火步驟、降低點火難度，實現(xiàn)工作氣體一次點火，同時保證層流電弧熱等離子體射流的穩(wěn)定性，避免了工作氣體波動或調節(jié)工作氣體流量可能出現(xiàn)的斷弧現(xiàn)象。本實用新型的螺旋導電彈簧通電時，形成一個電磁壓縮環(huán)，起到壓縮等離子電弧的作用，也能使等離子電弧著弧點處于動態(tài)均布狀態(tài)，延長了陽極的壽命和層流穩(wěn)定。陽極噴嘴對電弧等離子體進行機械壓縮。本實用新型的密封絕緣墊片使得電弧等離子體穩(wěn)定且集中，可形成高弧壓小電流層流長束等離子弧，陽極和陰極工作壽命長。本實用新型的陰極結構220圍繞陽極結構210等距離設置，增加反應的均勻性和穩(wěn)定性。通過設置功率調節(jié)器230來調節(jié)發(fā)生器2的功率，從而調節(jié)層流等離子射束的長短。在一定范圍內，層流等離子射束的長短與發(fā)生器2的功率成正比。本實用新型的電弧通道采用雙層結構，雙層保障密封性。內層和雙層結構中均充滿真空，等離子射流在真空環(huán)境中弧焰更長。
實施例2
一種納米SiO2氣凝膠的層流等離子體發(fā)生裝置，包括依次連接的氣路結構、發(fā)生器2和電弧通道結構3，其特征在于：所述氣路結構包括依次連接的氣體輸入管101、氣體混合腔102和氣體輸出管103；所述氣體輸出管103與所述發(fā)生器2的中心軸線重合；所述發(fā)生器2包括陽極結構210和陰極結構220，以及設置在陽極結構210底座內部的功率調節(jié)器230；所述陽極結構210包括陽極柱、陽極帽以及在陽極帽內依次安裝的密封絕緣墊片、螺旋導電彈簧和陽極噴嘴；所述陰極結構220包括陰極柱和陰極罩；所述陽極結構210位于中心，沿陽極結構210周圍環(huán)形等距離設置至少三個陰極結構220；所述電弧通道結構3為雙層結構，內層和雙層結構中均充滿真空。
所述功率調節(jié)器230為過零型功率調節(jié)器230。
本實用新型本實用新型通過依次連接的氣路結構、發(fā)生器2和電弧通道結構3，將層流等離子的產(chǎn)生和輸送一步完成，中間不需要中斷，減少能量的損失和危險系數(shù)。氣路結構通過氣體輸入管101輸入氣體，在氣體混合腔102進行混合，對氣體進行混合且讓氣體壓強穩(wěn)定，提高層流等離子產(chǎn)生的穩(wěn)定性。所述氣體輸出管103與所述發(fā)生器2的中心軸線重合；沿著中心軸線方向射入，這種設計起到了電弧引導的作用，并簡化點火步驟、降低點火難度，實現(xiàn)工作氣體一次點火，同時保證層流電弧熱等離子體射流的穩(wěn)定性，避免了工作氣體波動或調節(jié)工作氣體流量可能出現(xiàn)的斷弧現(xiàn)象。本實用新型的螺旋導電彈簧通電時，形成一個電磁壓縮環(huán)，起到壓縮等離子電弧的作用，也能使等離子電弧著弧點處于動態(tài)均布狀態(tài)，延長了陽極的壽命和層流穩(wěn)定。陽極噴嘴對電弧等離子體進行機械壓縮。本實用新型的密封絕緣墊片使得電弧等離子體穩(wěn)定且集中，可形成高弧壓小電流層流長束等離子弧，陽極和陰極工作壽命長。本實用新型的陰極結構220圍繞陽極結構210等距離設置，增加反應的均勻性和穩(wěn)定性。通過設置功率調節(jié)器230來調節(jié)發(fā)生器2的功率，從而調節(jié)層流等離子射束的長短。在一定范圍內，層流等離子射束的長短與發(fā)生器2的功率成正比。本實用新型的電弧通道采用雙層結構，雙層保障密封性。內層和雙層結構中均充滿真空，等離子射流在真空環(huán)境中弧焰更長。
本實用新型采用過零型功率調節(jié)器230，在電壓為零時開啟或關斷可控硅，調節(jié)可控硅導通與關斷時間的比例，就可調整功率。過零型功率調節(jié)器230比調相型功率調節(jié)器230調整范圍寬、對外干擾小。
實施例3
一種納米SiO2氣凝膠的層流等離子體發(fā)生裝置，包括依次連接的氣路結構、發(fā)生器2和電弧通道結構3，其特征在于：所述氣路結構包括依次連接的氣體輸入管101、氣體混合腔102和氣體輸出管103；所述氣體輸出管103與所述發(fā)生器2的中心軸線重合；所述發(fā)生器2包括陽極結構210和陰極結構220，以及設置在陽極結構210底座內部的功率調節(jié)器230；所述陽極結構210包括陽極柱、陽極帽以及在陽極帽內依次安裝的密封絕緣墊片、螺旋導電彈簧和陽極噴嘴；所述陰極結構220包括陰極柱和陰極罩；所述陽極結構210位于中心，沿陽極結構210周圍環(huán)形等距離設置至少三個陰極結構220；所述電弧通道結構3為雙層結構，內層和雙層結構中均充滿真空。
所述氣體輸入管101、氣體混合腔102和氣體輸出管103之間焊接或者一體成型。
本實用新型本實用新型通過依次連接的氣路結構、發(fā)生器2和電弧通道結構3，將層流等離子的產(chǎn)生和輸送一步完成，中間不需要中斷，減少能量的損失和危險系數(shù)。氣路結構通過氣體輸入管101輸入氣體，在氣體混合腔102進行混合，對氣體進行混合且讓氣體壓強穩(wěn)定，提高層流等離子產(chǎn)生的穩(wěn)定性。所述氣體輸出管103與所述發(fā)生器2的中心軸線重合；沿著中心軸線方向射入，這種設計起到了電弧引導的作用，并簡化點火步驟、降低點火難度，實現(xiàn)工作氣體一次點火，同時保證層流電弧熱等離子體射流的穩(wěn)定性，避免了工作氣體波動或調節(jié)工作氣體流量可能出現(xiàn)的斷弧現(xiàn)象。本實用新型的螺旋導電彈簧通電時，形成一個電磁壓縮環(huán)，起到壓縮等離子電弧的作用，也能使等離子電弧著弧點處于動態(tài)均布狀態(tài)，延長了陽極的壽命和層流穩(wěn)定。陽極噴嘴對電弧等離子體進行機械壓縮。本實用新型的密封絕緣墊片使得電弧等離子體穩(wěn)定且集中，可形成高弧壓小電流層流長束等離子弧，陽極和陰極工作壽命長。本實用新型的陰極結構220圍繞陽極結構210等距離設置，增加反應的均勻性和穩(wěn)定性。通過設置功率調節(jié)器230來調節(jié)發(fā)生器2的功率，從而調節(jié)層流等離子射束的長短。在一定范圍內，層流等離子射束的長短與發(fā)生器2的功率成正比。本實用新型的電弧通道采用雙層結構，雙層保障密封性。內層和雙層結構中均充滿真空，等離子射流在真空環(huán)境中弧焰更長。
本實用新型的氣體輸入管101、氣體混合腔102和氣體輸出管103之間焊接或者一體成型。密封程度高，防止外界氣體進入加入雜質氣體；另一方面防止密封效果不好帶來的壓強降低，影響層流等離子射束的長短。
實施例4
一種納米SiO2氣凝膠的層流等離子體發(fā)生裝置，包括依次連接的氣路結構、發(fā)生器2和電弧通道結構3，其特征在于：所述氣路結構包括依次連接的氣體輸入管101、氣體混合腔102和氣體輸出管103；所述氣體輸出管103與所述發(fā)生器2的中心軸線重合；所述發(fā)生器2包括陽極結構210和陰極結構220，以及設置在陽極結構210底座內部的功率調節(jié)器230；所述陽極結構210包括陽極柱、陽極帽以及在陽極帽內依次安裝的密封絕緣墊片、螺旋導電彈簧和陽極噴嘴；所述陰極結構220包括陰極柱和陰極罩；所述陽極結構210位于中心，沿陽極結構210周圍環(huán)形等距離設置至少三個陰極結構220；所述電弧通道結構3為雙層結構，內層和雙層結構中均充滿真空。
所述陽極柱為圓臺形且內部為中空圓柱管狀。
本實用新型本實用新型通過依次連接的氣路結構、發(fā)生器2和電弧通道結構3，將層流等離子的產(chǎn)生和輸送一步完成，中間不需要中斷，減少能量的損失和危險系數(shù)。氣路結構通過氣體輸入管101輸入氣體，在氣體混合腔102進行混合，對氣體進行混合且讓氣體壓強穩(wěn)定，提高層流等離子產(chǎn)生的穩(wěn)定性。所述氣體輸出管103與所述發(fā)生器2的中心軸線重合；沿著中心軸線方向射入，這種設計起到了電弧引導的作用，并簡化點火步驟、降低點火難度，實現(xiàn)工作氣體一次點火，同時保證層流電弧熱等離子體射流的穩(wěn)定性，避免了工作氣體波動或調節(jié)工作氣體流量可能出現(xiàn)的斷弧現(xiàn)象。本實用新型的螺旋導電彈簧通電時，形成一個電磁壓縮環(huán)，起到壓縮等離子電弧的作用，也能使等離子電弧著弧點處于動態(tài)均布狀態(tài)，延長了陽極的壽命和層流穩(wěn)定。陽極噴嘴對電弧等離子體進行機械壓縮。本實用新型的密封絕緣墊片使得電弧等離子體穩(wěn)定且集中，可形成高弧壓小電流層流長束等離子弧，陽極和陰極工作壽命長。本實用新型的陰極結構220圍繞陽極結構210等距離設置，增加反應的均勻性和穩(wěn)定性。通過設置功率調節(jié)器230來調節(jié)發(fā)生器2的功率，從而調節(jié)層流等離子射束的長短。在一定范圍內，層流等離子射束的長短與發(fā)生器2的功率成正比。本實用新型的電弧通道采用雙層結構，雙層保障密封性。內層和雙層結構中均充滿真空，等離子射流在真空環(huán)境中弧焰更長。
本實用新型的陽極柱為圓臺形且內部為中空圓柱管狀，工作氣體從內部通過，內部為規(guī)則結構，氣體的流量保持不變，保證了層流等離子的穩(wěn)定性。
實施例5
一種納米SiO2氣凝膠的層流等離子體發(fā)生裝置，包括依次連接的氣路結構、發(fā)生器2和電弧通道結構3，其特征在于：所述氣路結構包括依次連接的氣體輸入管101、氣體混合腔102和氣體輸出管103；所述氣體輸出管103與所述發(fā)生器2的中心軸線重合；所述發(fā)生器2包括陽極結構210和陰極結構220，以及設置在陽極結構210底座內部的功率調節(jié)器230；所述陽極結構210包括陽極柱、陽極帽以及在陽極帽內依次安裝的密封絕緣墊片、螺旋導電彈簧和陽極噴嘴；所述陰極結構220包括陰極柱和陰極罩；所述陽極結構210位于中心，沿陽極結構210周圍環(huán)形等距離設置至少三個陰極結構220；所述電弧通道結構3為雙層結構，內層和雙層結構中均充滿真空。
所述陽極柱外部的厚度大于內部中空圓柱管狀的半徑。
本實用新型本實用新型通過依次連接的氣路結構、發(fā)生器2和電弧通道結構3，將層流等離子的產(chǎn)生和輸送一步完成，中間不需要中斷，減少能量的損失和危險系數(shù)。氣路結構通過氣體輸入管101輸入氣體，在氣體混合腔102進行混合，對氣體進行混合且讓氣體壓強穩(wěn)定，提高層流等離子產(chǎn)生的穩(wěn)定性。所述氣體輸出管103與所述發(fā)生器2的中心軸線重合；沿著中心軸線方向射入，這種設計起到了電弧引導的作用，并簡化點火步驟、降低點火難度，實現(xiàn)工作氣體一次點火，同時保證層流電弧熱等離子體射流的穩(wěn)定性，避免了工作氣體波動或調節(jié)工作氣體流量可能出現(xiàn)的斷弧現(xiàn)象。本實用新型的螺旋導電彈簧通電時，形成一個電磁壓縮環(huán)，起到壓縮等離子電弧的作用，也能使等離子電弧著弧點處于動態(tài)均布狀態(tài)，延長了陽極的壽命和層流穩(wěn)定。陽極噴嘴對電弧等離子體進行機械壓縮。本實用新型的密封絕緣墊片使得電弧等離子體穩(wěn)定且集中，可形成高弧壓小電流層流長束等離子弧，陽極和陰極工作壽命長。本實用新型的陰極結構220圍繞陽極結構210等距離設置，增加反應的均勻性和穩(wěn)定性。通過設置功率調節(jié)器230來調節(jié)發(fā)生器2的功率，從而調節(jié)層流等離子射束的長短。在一定范圍內，層流等離子射束的長短與發(fā)生器2的功率成正比。本實用新型的電弧通道采用雙層結構，雙層保障密封性。內層和雙層結構中均充滿真空，等離子射流在真空環(huán)境中弧焰更長。
本實用新型的陽極柱外部的厚度大于內部中空圓柱管狀的半徑，陽極柱支撐牢固，工作氣體與外界的隔絕距離大，減少外界影響。
實施例6
一種納米SiO2氣凝膠的層流等離子體發(fā)生裝置，包括依次連接的氣路結構、發(fā)生器2和電弧通道結構3，其特征在于：所述氣路結構包括依次連接的氣體輸入管101、氣體混合腔102和氣體輸出管103；所述氣體輸出管103與所述發(fā)生器2的中心軸線重合；所述發(fā)生器2包括陽極結構210和陰極結構220，以及設置在陽極結構210底座內部的功率調節(jié)器230；所述陽極結構210包括陽極柱、陽極帽以及在陽極帽內依次安裝的密封絕緣墊片、螺旋導電彈簧和陽極噴嘴；所述陰極結構220包括陰極柱和陰極罩；所述陽極結構210位于中心，沿陽極結構210周圍環(huán)形等距離設置至少三個陰極結構220；所述電弧通道結構3為雙層結構，內層和雙層結構中均充滿真空。
所述陰極柱采用鎢、紫銅或石墨制成；所述陰極罩采用SiO2或紫銅制成。
本實用新型本實用新型通過依次連接的氣路結構、發(fā)生器2和電弧通道結構3，將層流等離子的產(chǎn)生和輸送一步完成，中間不需要中斷，減少能量的損失和危險系數(shù)。氣路結構通過氣體輸入管101輸入氣體，在氣體混合腔102進行混合，對氣體進行混合且讓氣體壓強穩(wěn)定，提高層流等離子產(chǎn)生的穩(wěn)定性。所述氣體輸出管103與所述發(fā)生器2的中心軸線重合；沿著中心軸線方向射入，這種設計起到了電弧引導的作用，并簡化點火步驟、降低點火難度，實現(xiàn)工作氣體一次點火，同時保證層流電弧熱等離子體射流的穩(wěn)定性，避免了工作氣體波動或調節(jié)工作氣體流量可能出現(xiàn)的斷弧現(xiàn)象。本實用新型的螺旋導電彈簧通電時，形成一個電磁壓縮環(huán)，起到壓縮等離子電弧的作用，也能使等離子電弧著弧點處于動態(tài)均布狀態(tài)，延長了陽極的壽命和層流穩(wěn)定。陽極噴嘴對電弧等離子體進行機械壓縮。本實用新型的密封絕緣墊片使得電弧等離子體穩(wěn)定且集中，可形成高弧壓小電流層流長束等離子弧，陽極和陰極工作壽命長。本實用新型的陰極結構220圍繞陽極結構210等距離設置，增加反應的均勻性和穩(wěn)定性。通過設置功率調節(jié)器230來調節(jié)發(fā)生器2的功率，從而調節(jié)層流等離子射束的長短。在一定范圍內，層流等離子射束的長短與發(fā)生器2的功率成正比。本實用新型的電弧通道采用雙層結構，雙層保障密封性。內層和雙層結構中均充滿真空，等離子射流在真空環(huán)境中弧焰更長。
本實用新型本實用新型的陰極柱可用鎢、紫銅或石墨制成，用來產(chǎn)生電弧；陰極罩用SiO2或紫銅制成，用來減少電場、磁場對弧柱和陰極弧根穩(wěn)定性的影響，且能夠通過陰極罩外壁的液、氣流冷液及內壁結構散去陰極柱上的熱量。其應用在層流電弧等離子體發(fā)生器2裝置中，可以穩(wěn)定弧柱，并延長陰極柱壽命。
實施例7
一種納米SiO2氣凝膠的層流等離子體發(fā)生裝置，包括依次連接的氣路結構、發(fā)生器2和電弧通道結構3，其特征在于：所述氣路結構包括依次連接的氣體輸入管101、氣體混合腔102和氣體輸出管103；所述氣體輸出管103與所述發(fā)生器2的中心軸線重合；所述發(fā)生器2包括陽極結構210和陰極結構220，以及設置在陽極結構210底座內部的功率調節(jié)器230；所述陽極結構210包括陽極柱、陽極帽以及在陽極帽內依次安裝的密封絕緣墊片、螺旋導電彈簧和陽極噴嘴；所述陰極結構220包括陰極柱和陰極罩；所述陽極結構210位于中心，沿陽極結構210周圍環(huán)形等距離設置至少三個陰極結構220；所述電弧通道結構3為雙層結構，內層和雙層結構中均充滿真空。
所述陽極結構210和陰極結構220分別安裝在陽極底座6和陰極底座7上；兩個底座之間通過絕緣支桿4連接。
本實用新型本實用新型通過依次連接的氣路結構、發(fā)生器2和電弧通道結構3，將層流等離子的產(chǎn)生和輸送一步完成，中間不需要中斷，減少能量的損失和危險系數(shù)。氣路結構通過氣體輸入管101輸入氣體，在氣體混合腔102進行混合，對氣體進行混合且讓氣體壓強穩(wěn)定，提高層流等離子產(chǎn)生的穩(wěn)定性。所述氣體輸出管103與所述發(fā)生器2的中心軸線重合；沿著中心軸線方向射入，這種設計起到了電弧引導的作用，并簡化點火步驟、降低點火難度，實現(xiàn)工作氣體一次點火，同時保證層流電弧熱等離子體射流的穩(wěn)定性，避免了工作氣體波動或調節(jié)工作氣體流量可能出現(xiàn)的斷弧現(xiàn)象。本實用新型的螺旋導電彈簧通電時，形成一個電磁壓縮環(huán)，起到壓縮等離子電弧的作用，也能使等離子電弧著弧點處于動態(tài)均布狀態(tài)，延長了陽極的壽命和層流穩(wěn)定。陽極噴嘴對電弧等離子體進行機械壓縮。本實用新型的密封絕緣墊片使得電弧等離子體穩(wěn)定且集中，可形成高弧壓小電流層流長束等離子弧，陽極和陰極工作壽命長。本實用新型的陰極結構220圍繞陽極結構210等距離設置，增加反應的均勻性和穩(wěn)定性。通過設置功率調節(jié)器230來調節(jié)發(fā)生器2的功率，從而調節(jié)層流等離子射束的長短。在一定范圍內，層流等離子射束的長短與發(fā)生器2的功率成正比。本實用新型的電弧通道采用雙層結構，雙層保障密封性。內層和雙層結構中均充滿真空，等離子射流在真空環(huán)境中弧焰更長。
本實用新型的陽極結構210和陰極結構220安裝在不同的底座上；陽極結構210和陰極結構220之間相互絕緣，減少陽極柱和陰極柱在非頂端的位置產(chǎn)生層流等離子，是的層流等離子的產(chǎn)生更加的集中。
實施例8
一種納米SiO2氣凝膠的層流等離子體發(fā)生裝置，包括依次連接的氣路結構、發(fā)生器2和電弧通道結構3，其特征在于：所述氣路結構包括依次連接的氣體輸入管101、氣體混合腔102和氣體輸出管103；所述氣體輸出管103與所述發(fā)生器2的中心軸線重合；所述發(fā)生器2包括陽極結構210和陰極結構220，以及設置在陽極結構210底座內部的功率調節(jié)器230；所述陽極結構210包括陽極柱、陽極帽以及在陽極帽內依次安裝的密封絕緣墊片、螺旋導電彈簧和陽極噴嘴；所述陰極結構220包括陰極柱和陰極罩；所述陽極結構210位于中心，沿陽極結構210周圍環(huán)形等距離設置至少三個陰極結構220；所述電弧通道結構3為雙層結構，內層和雙層結構中均充滿真空。
所述發(fā)生器2上安裝有消聲器5。
本實用新型本實用新型通過依次連接的氣路結構、發(fā)生器2和電弧通道結構3，將層流等離子的產(chǎn)生和輸送一步完成，中間不需要中斷，減少能量的損失和危險系數(shù)。氣路結構通過氣體輸入管101輸入氣體，在氣體混合腔102進行混合，對氣體進行混合且讓氣體壓強穩(wěn)定，提高層流等離子產(chǎn)生的穩(wěn)定性。所述氣體輸出管103與所述發(fā)生器2的中心軸線重合；沿著中心軸線方向射入，這種設計起到了電弧引導的作用，并簡化點火步驟、降低點火難度，實現(xiàn)工作氣體一次點火，同時保證層流電弧熱等離子體射流的穩(wěn)定性，避免了工作氣體波動或調節(jié)工作氣體流量可能出現(xiàn)的斷弧現(xiàn)象。本實用新型的螺旋導電彈簧通電時，形成一個電磁壓縮環(huán)，起到壓縮等離子電弧的作用，也能使等離子電弧著弧點處于動態(tài)均布狀態(tài)，延長了陽極的壽命和層流穩(wěn)定。陽極噴嘴對電弧等離子體進行機械壓縮。本實用新型的密封絕緣墊片使得電弧等離子體穩(wěn)定且集中，可形成高弧壓小電流層流長束等離子弧，陽極和陰極工作壽命長。本實用新型的陰極結構220圍繞陽極結構210等距離設置，增加反應的均勻性和穩(wěn)定性。通過設置功率調節(jié)器230來調節(jié)發(fā)生器2的功率，從而調節(jié)層流等離子射束的長短。在一定范圍內，層流等離子射束的長短與發(fā)生器2的功率成正比。本實用新型的電弧通道采用雙層結構，雙層保障密封性。內層和雙層結構中均充滿真空，等離子射流在真空環(huán)境中弧焰更長。
本實用新型運行時聲音小，安裝的消聲器5能夠對發(fā)生器2產(chǎn)生的聲音進行消聲，最大限度地達到靜音生產(chǎn)。
實施例9
一種納米SiO2氣凝膠的層流等離子體發(fā)生裝置，包括依次連接的氣路結構、發(fā)生器2和電弧通道結構3，其特征在于：所述氣路結構包括依次連接的氣體輸入管101、氣體混合腔102和氣體輸出管103；所述氣體輸出管103與所述發(fā)生器2的中心軸線重合；所述發(fā)生器2包括陽極結構210和陰極結構220，以及設置在陽極結構210底座內部的功率調節(jié)器230；所述陽極結構210包括陽極柱、陽極帽以及在陽極帽內依次安裝的密封絕緣墊片、螺旋導電彈簧和陽極噴嘴；所述陰極結構220包括陰極柱和陰極罩；所述陽極結構210位于中心，沿陽極結構210周圍環(huán)形等距離設置至少三個陰極結構220；所述電弧通道結構3為雙層結構，內層和雙層結構中均充滿真空。
所述功率調節(jié)器230為過零型功率調節(jié)器230。
所述氣體輸入管101、氣體混合腔102和氣體輸出管103之間焊接或者一體成型。
所述陽極柱為圓臺形且內部為中空圓柱管狀。
所述陽極柱外部的厚度大于內部中空圓柱管狀的半徑。
所述陰極柱采用鎢、紫銅或石墨制成；所述陰極罩采用SiO2或紫銅制成。
所述陽極結構210和陰極結構220分別安裝在陽極底座6和陰極底座7上；兩個底座之間通過絕緣支桿4連接。
所述發(fā)生器2上安裝有消聲器5。
本實用新型本實用新型通過依次連接的氣路結構、發(fā)生器2和電弧通道結構3，將層流等離子的產(chǎn)生和輸送一步完成，中間不需要中斷，減少能量的損失和危險系數(shù)。氣路結構通過氣體輸入管101輸入氣體，在氣體混合腔102進行混合，對氣體進行混合且讓氣體壓強穩(wěn)定，提高層流等離子產(chǎn)生的穩(wěn)定性。所述氣體輸出管103與所述發(fā)生器2的中心軸線重合；沿著中心軸線方向射入，這種設計起到了電弧引導的作用，并簡化點火步驟、降低點火難度，實現(xiàn)工作氣體一次點火，同時保證層流電弧熱等離子體射流的穩(wěn)定性，避免了工作氣體波動或調節(jié)工作氣體流量可能出現(xiàn)的斷弧現(xiàn)象。本實用新型的螺旋導電彈簧通電時，形成一個電磁壓縮環(huán)，起到壓縮等離子電弧的作用，也能使等離子電弧著弧點處于動態(tài)均布狀態(tài)，延長了陽極的壽命和層流穩(wěn)定。陽極噴嘴對電弧等離子體進行機械壓縮。本實用新型的密封絕緣墊片使得電弧等離子體穩(wěn)定且集中，可形成高弧壓小電流層流長束等離子弧，陽極和陰極工作壽命長。本實用新型的陰極結構220圍繞陽極結構210等距離設置，增加反應的均勻性和穩(wěn)定性。通過設置功率調節(jié)器230來調節(jié)發(fā)生器2的功率，從而調節(jié)層流等離子射束的長短。在一定范圍內，層流等離子射束的長短與發(fā)生器2的功率成正比。本實用新型的電弧通道采用雙層結構，雙層保障密封性。內層和雙層結構中均充滿真空，等離子射流在真空環(huán)境中弧焰更長。
本實用新型采用過零型功率調節(jié)器230，在電壓為零時開啟或關斷可控硅，調節(jié)可控硅導通與關斷時間的比例，就可調整功率。過零型功率調節(jié)器230比調相型功率調節(jié)器230調整范圍寬、對外干擾小。
本實用新型的氣體輸入管101、氣體混合腔102和氣體輸出管103之間焊接或者一體成型。密封程度高，防止外界氣體進入加入雜質氣體；另一方面防止密封效果不好帶來的壓強降低，影響層流等離子射束的長短。
本實用新型的陽極柱為圓臺形且內部為中空圓柱管狀，工作氣體從內部通過，內部為規(guī)則結構，氣體的流量保持不變，保證了層流等離子的穩(wěn)定性。
本實用新型的陽極柱外部的厚度大于內部中空圓柱管狀的半徑，陽極柱支撐牢固，工作氣體與外界的隔絕距離大，減少外界影響。
本實用新型本實用新型的陰極柱可用鎢、紫銅或石墨制成，用來產(chǎn)生電??；陰極罩用SiO2或紫銅制成，用來減少電場、磁場對弧柱和陰極弧根穩(wěn)定性的影響，且能夠通過陰極罩外壁的液、氣流冷液及內壁結構散去陰極柱上的熱量。其應用在層流電弧等離子體發(fā)生器2裝置中，可以穩(wěn)定弧柱，并延長陰極柱壽命。
本實用新型的陽極結構210和陰極結構220安裝在不同的底座上；陽極結構210和陰極結構220之間相互絕緣，減少陽極柱和陰極柱在非頂端的位置產(chǎn)生層流等離子，是的層流等離子的產(chǎn)生更加的集中。
本實用新型運行時聲音小，安裝的消聲器5能夠對發(fā)生器2產(chǎn)生的聲音進行消聲，最大限度地達到靜音生產(chǎn)。