一種實(shí)現(xiàn)大氣壓下空氣中均勻輝光放電的裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及氣體放電技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種實(shí)現(xiàn)大氣壓下空氣中均勻輝光放電的
>J-U ρ?α裝直。
【背景技術(shù)】
[0002]均勻輝光放電產(chǎn)生的低溫等離子體的功率密度適中、分布均勻，是材料表面處理領(lǐng)域理想的選擇。目前均勻輝光放電還依賴于真空裝置和特殊的背景氣體，大大地影響了工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的流水線作業(yè)，因此實(shí)現(xiàn)大氣壓下空氣中均勻輝光放電具有廣闊的工業(yè)應(yīng)用前景。中國(guó)專利CN200510011372.5介紹如果不采取適當(dāng)?shù)拇胧┰黾臃烹娝璧某跏茧娮訚舛?，就不能在低電?chǎng)強(qiáng)度下引發(fā)放電，實(shí)現(xiàn)大氣壓下空氣中均勻輝光放電。
[0003]
【發(fā)明內(nèi)容】
本發(fā)明的目的是提供一種實(shí)現(xiàn)大氣壓下空氣中均勻輝光放電的裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)介質(zhì)阻擋放電技術(shù)中存在放電不均勻、局部過(guò)熱、放電不穩(wěn)定的問(wèn)題，以及材料表面處理局限性的問(wèn)題。
[0004]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為:
一種實(shí)現(xiàn)大氣壓下空氣中均勻輝光放電的裝置，其特征在于:包括有相對(duì)設(shè)置的上放電電極、下放電電極，上放電電極朝向下放電電極的下表面為放電表面，且上放電電極的放電表面吸附有低放射性物質(zhì)，上、下放電電極之間設(shè)置有絕緣介質(zhì)板，絕緣介質(zhì)板緊貼下放電電極上表面，且絕緣介質(zhì)板與上放電電極的放電表面之間有空氣間隙，還包括有交流電源，交流電源分別與上、下放電電極電連接并交替供電。
[0005]所述的一種實(shí)現(xiàn)大氣壓下空氣中均勻輝光放電的裝置，其特征在于:上放電電極上表面、下放電電極下表面分別垂直連接有電極接線柱，交流電源通過(guò)導(dǎo)線分別與上、下放電電極的電極接線柱電連接。
[0006]所述的一種實(shí)現(xiàn)大氣壓下空氣中均勻輝光放電的裝置，其特征在于:吸附在上放電電極放電表面的低放射性物質(zhì)為碳-14。
[0007]所述的一種實(shí)現(xiàn)大氣壓下空氣中均勻輝光放電的裝置，其特征在于:所述上放電電極和下放電電極均采用不銹鋼材料制成，直徑均為100mm，厚度均為6mm。
[0008]所述的一種實(shí)現(xiàn)大氣壓下空氣中均勻輝光放電的裝置，其特征在于:所述絕緣介質(zhì)板由玻璃、或者石英、或者陶瓷、或剛玉材料制作而成，絕緣介質(zhì)板直徑為200mm、厚度為0.5 ?2mmο
[0009]所述的一種實(shí)現(xiàn)大氣壓下空氣中均勻輝光放電的裝置，其特征在于:所述上放電電極的放電表面與絕緣介質(zhì)板之間的空氣間隙厚度為2?7mm。
[0010]所述的一種實(shí)現(xiàn)大氣壓下空氣中均勻輝光放電的裝置，其特征在于:所述交流電源頻率為5?50kHz，峰值電壓為5?80KV，工作功率為2?100W，交替施加于上放電電極和下放電電極。
[0011]本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
1、低放射性物質(zhì)吸附在上放電電極的放電表面，在滿足對(duì)人體無(wú)害的條件下，持續(xù)不斷地向空氣氣隙中放射β射線，為介質(zhì)阻擋放電提供初始電子，降低了大氣壓下氣體放電所需要的電場(chǎng)強(qiáng)度，可以實(shí)現(xiàn)大氣壓下空氣中的均勻輝光放電。
[0012]2、低放射性物質(zhì)吸附在上放電電極的放電表面，有效地降低了大氣壓下氣體放電所需要的電場(chǎng)強(qiáng)度，大大地減小了氣體放電過(guò)程中產(chǎn)生的熱量，有利于實(shí)現(xiàn)大氣壓下空氣中的穩(wěn)定放電。
[0013]綜上所述，本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)大氣壓下空氣中的均勻輝光放電，且放電性能穩(wěn)定，在材料表面處理領(lǐng)域有廣闊的工業(yè)應(yīng)用前景。
【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]如圖1所示，一種實(shí)現(xiàn)大氣壓下空氣中均勻輝光放電的裝置，包括有相對(duì)設(shè)置的上放電電極1、下放電電極4，上放電電極I朝向下放電電極4的下表面為放電表面，且上放電電極I的放電表面吸附有低放射性物質(zhì)2，上、下放電電極1、4之間設(shè)置有絕緣介質(zhì)板3，絕緣介質(zhì)板3緊貼下放電電極4上表面，且絕緣介質(zhì)板3與上放電電極I的放電表面之間有空氣間隙，還包括有交流電源5，交流電源5分別與上、下放電電極1、4電連接并交替供電。
[0016]上放電電極I上表面、下放電電極4下表面分別垂直連接有電極接線柱，交流電源5通過(guò)導(dǎo)線分別與上、下放電電極1、4的電極接線柱電連接。
[0017]吸附在上放電電極I放電表面的低放射性物質(zhì)2為碳-14。
[0018]上放電電極I和下放電電極4均采用不銹鋼材料制成，直徑均為100mm，厚度均為6mm ο
[0019]絕緣介質(zhì)板3由玻璃、或者石英、或者陶瓷、或剛玉材料制作而成,絕緣介質(zhì)板直徑為200mm、厚度為0.5?2mm。
[0020]上放電電極I的放電表面與絕緣介質(zhì)板3之間的空氣間隙厚度為2?7mm。
[0021]交流電源5頻率為5?50kHz，峰值電壓為5?80KV，工作功率為2?100W，交替施加于上放電電極和下放電電極。
[0022]本發(fā)明包括交流電源、絕緣介質(zhì)板、上放電電極和下放電電極,通過(guò)物理或化學(xué)方法把具有低放射性物質(zhì)吸附到上放電電極的放電表面。絕緣介質(zhì)板置于上放電電極和下放電電極之間且絕緣介質(zhì)板的下表面緊貼著下放電電極的上表面；交流電源為上放電電極和下放電電極兩端供電。
[0023]吸附在上放電電極放電表面的放射性物質(zhì)，可以持續(xù)不斷地向空氣氣隙中放射β射線，增加空氣中初始電子的濃度、減小氣體放電所需要的電場(chǎng)強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)放電的均勻。由于放射性材料的活度一方面對(duì)人體有危害，另一方面直接關(guān)系到氣體放電氣隙中初始電子的濃度，因此選取半衰期為5710年的碳-14。
[0024]上放電電極和下放電電極均采用不銹鋼材料，直徑為100mm，厚度為6mm。不銹鋼材料不但具有良好的導(dǎo)電、散熱性能，還具有可吸附性，便于碳-14的吸附。所放電電極和下放電電極的直徑和厚度根據(jù)碳-14的放射性活度、機(jī)械加工精度來(lái)確定。
[0025]上放電電極和絕緣介質(zhì)板之間的空氣間隙為2?7mm。上放電電極和絕緣介質(zhì)板之間的空氣間隙根據(jù)所述電源的功率、電離氣體的種類以及碳-14的放射性活度來(lái)確定。
[0026]絕緣介質(zhì)板緊貼在下放電電極的上表面。避免絕緣介質(zhì)板和下放電電極之間存在空氣間隙，對(duì)放電的整體性能產(chǎn)生影響。
[0027]電源為高壓交流電源，頻率為5?50kHz，峰值電壓為5?80KV，工作功率為2?50W,交替施加于上放電電極和下放電電極兩端。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種實(shí)現(xiàn)大氣壓下空氣中均勻輝光放電的裝置，其特征在于:包括有相對(duì)設(shè)置的上放電電極、下放電電極，上放電電極朝向下放電電極的下表面為放電表面，且上放電電極的放電表面吸附有低放射性物質(zhì)，上、下放電電極之間設(shè)置有絕緣介質(zhì)板，絕緣介質(zhì)板緊貼下放電電極上表面，且絕緣介質(zhì)板與上放電電極的放電表面之間有空氣間隙，還包括有交流電源，交流電源分別與上、下放電電極電連接并交替供電。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種實(shí)現(xiàn)大氣壓下空氣中均勻輝光放電的裝置，其特征在于:上放電電極上表面、下放電電極下表面分別垂直連接有電極接線柱，交流電源通過(guò)導(dǎo)線分別與上、下放電電極的電極接線柱電連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種實(shí)現(xiàn)大氣壓下空氣中均勻輝光放電的裝置，其特征在于:吸附在上放電電極放電表面的低放射性物質(zhì)為碳-14。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種實(shí)現(xiàn)大氣壓下空氣中均勻輝光放電的裝置，其特征在于:所述上放電電極和下放電電極均采用不銹鋼材料制成，直徑均為100mm，厚度均為6mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種實(shí)現(xiàn)大氣壓下空氣中均勻輝光放電的裝置，其特征在于:所述絕緣介質(zhì)板由玻璃、或者石英、或者陶瓷、或剛玉材料制作而成，絕緣介質(zhì)板直徑為200mm、厚度為 0.5 ?2mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種實(shí)現(xiàn)大氣壓下空氣中均勻輝光放電的裝置，其特征在于:所述上放電電極的放電表面與絕緣介質(zhì)板之間的空氣間隙厚度為2?7_。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種實(shí)現(xiàn)大氣壓下空氣中均勻輝光放電的裝置，其特征在于:所述交流電源頻率為5?50kHz，峰值電壓為5?80KV，工作功率為2?100W，交替施加于上放電電極和下放電電極。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種實(shí)現(xiàn)大氣壓下空氣中均勻輝光放電的裝置，包括交流電源、絕緣介質(zhì)板、上放電電極和下放電電極，通過(guò)物理或化學(xué)方法把具有低放射性的物質(zhì)吸附到上放電電極的放電表面；絕緣介質(zhì)板置于上放電電極和下放電電極之間，絕緣介質(zhì)板的下表面緊貼著下放電電極；交流電源為上放電電極和下放電電極兩端供電。本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)大氣壓下空氣中的均勻輝光放電，且放電性能穩(wěn)定，在材料表面處理領(lǐng)域有廣闊的工業(yè)應(yīng)用前景。
【IPC分類】H05H1-24
【公開(kāi)號(hào)】CN104619106
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510021685
【發(fā)明人】李建權(quán), 郭騰, 孫凱, 杜緒兵
【申請(qǐng)人】合肥工業(yè)大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年5月13日
【申請(qǐng)日】2015年1月15日