專利名稱：大氣壓誘導(dǎo)空氣介質(zhì)阻擋放電低溫等離子體發(fā)生裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種低溫等離子體發(fā)生裝置，可應(yīng)用于大面積物質(zhì)表面改性和滅菌消毒。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，等離子體技術(shù)(等離子體處理工藝)被廣泛地應(yīng)用于半導(dǎo)體制造、物質(zhì)材料表面清理與改良，殺菌等工業(yè)領(lǐng)域。等離子體技術(shù)在上述眾多工業(yè)領(lǐng)域的成功應(yīng)用緣于等離子體的非平衡特性。在非平衡態(tài)等離子體體系中，存在著大量的低溫化學(xué)活性物種，當(dāng)這些活性物種與其它物質(zhì)表面接觸時(shí)，能夠在不影響這些物質(zhì)整體性質(zhì)的情況下，改良物質(zhì)表面特性。在傳統(tǒng)的工業(yè)領(lǐng)域中，主要依靠低壓輝光放電非平衡等離子體進(jìn)行材料處理，而該等離子體產(chǎn)生過(guò)程需要昂貴的真空設(shè)備，還存在被處理樣品與真空裝置兼容困難的不利因素。巨大金額真空設(shè)備的投資，較高設(shè)施維護(hù)修理費(fèi)用以及操作控制的復(fù)雜性等因素限制了低壓輝光放電非平衡等離子體處理工藝的大范圍使用。相對(duì)帶有真空設(shè)備的低壓輝光放電等離子體發(fā)生裝置而言，大氣壓氣體放電等離子體表面處理設(shè)備省去了真空裝置，在常壓大氣環(huán)境中，就能對(duì)樣品進(jìn)行表面處理。此表面處理技術(shù)不僅降低了運(yùn)行成本，而且提高了工作效率。常見的大氣壓氣體放電形式有電暈放電、電弧和介質(zhì)阻擋放電(DBD)。對(duì)于等離子體表面處理在工業(yè)上的應(yīng)用來(lái)說(shuō)，電暈和電弧都不適用。電暈通常是發(fā)生在極不均勻和強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域的小范圍空間內(nèi)，且放電較弱，產(chǎn)生等離子體及活性粒子的效率太低；而電弧的高溫將損壞被處理的材料。DBD等離子體已經(jīng)被用于等離子體表面處理，但傳統(tǒng)的介質(zhì)阻擋放電等離子體發(fā)生裝置有兩個(gè)重要的缺點(diǎn):DBD是由一些放電細(xì)絲組成，難以對(duì)材料表面進(jìn)行均勻處理；DBD放電細(xì)絲直徑很小，但電流密度很大，其功率密度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出lW/cm3，可能使樣品表面燒蝕或穿孔，故而限制了 DBD在表面處理上的應(yīng)用。為獲得功率密度適中(幾百mW/cm3)、放電均勻彌散的放電，近幾十年來(lái)，人們都致力于大氣壓類輝光放電(APGD)等離子體設(shè)備的研發(fā)，這類介質(zhì)阻擋放電有預(yù)期形成均勻彌散的放電，在放電形態(tài)上與通常的輝光放電相似。然而目前報(bào)道的僅僅是為數(shù)不多的幾種大氣壓等離子體發(fā)生裝置。其中，大氣壓等離子體射流(APPJ)潛在的應(yīng)用價(jià)值最大。它一般采用交流和脈沖放電方式，在有絕緣介質(zhì)隔離的兩電極直接(有時(shí)使用單電極)發(fā)生放電產(chǎn)生等離子體，憑借氣體的流動(dòng)將等離子體帶出放電腔體之外，形成等離子體射流。此工作氣體常局限于惰性氣體(氦氣和氬氣等)和氮?dú)?；在必要的時(shí)候，還需添加少量的活性氣體，比如氧氣、碳氟化合物(四氟化碳等)、碳氟氧化物和鹵素等。雖然APPJ很容易與被處理物體表面接觸，有利于提高活性物種的利用率，但APPJ的尺寸受到限制，很難獲得大體積的等離子體射流，來(lái)提高等離子體表面處理效率。近幾年來(lái)，人們也嘗試以空氣作為工作氣體，在大氣環(huán)境中產(chǎn)生類輝光等離子體。但其工作狀況極不穩(wěn)定，彌散的均勻放電很容易就轉(zhuǎn)變成絲狀放電。其他大氣壓等離子體(比如射頻放電產(chǎn)生的等離子體)也兼有低壓等離子體的一些特性，但其產(chǎn)生的等離子體溫度較高，在實(shí)際工業(yè)應(yīng)用，比如材料處理當(dāng)中，受到了很大的限制。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型旨在提供一種大氣壓誘導(dǎo)空氣介質(zhì)阻擋放電低溫等離子體發(fā)生裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)中大氣壓等離子體發(fā)生裝置工作時(shí)產(chǎn)生的等離子體氣流溫度較高、體積較小和表面處理效率低下，導(dǎo)致難以在實(shí)際工業(yè)應(yīng)用的問(wèn)題。為實(shí)現(xiàn)以上實(shí)用新型目的，本實(shí)用新型提供以下基本技術(shù)方案:一種大氣壓誘導(dǎo)空氣介質(zhì)阻擋放電低溫等離子體發(fā)生裝置，包括具有介質(zhì)阻擋放電電極結(jié)構(gòu)的放電單元和接于放電單元前端的窄縫腔體，所述放電單元包括相對(duì)設(shè)置的兩個(gè)平板電極，其中一個(gè)為高壓電極，另一個(gè)為接地電極，在高壓電極的內(nèi)側(cè)平面固定設(shè)置有用以限制兩平板電極之間放電電流的絕緣介質(zhì)平板；待處理樣品為平板狀，與絕緣介質(zhì)平板平行相對(duì)、活動(dòng)安裝于接地電極的內(nèi)側(cè)平面上；所述窄縫腔體具有用以接入誘導(dǎo)氣體的進(jìn)氣端口和窄縫狀的出氣端口，出氣端口嵌入絕緣介質(zhì)平板與待處理樣品之間?；谏鲜龌炯夹g(shù)方案，本實(shí)用新型還作了如下優(yōu)化限定和改進(jìn)。上述誘導(dǎo)氣體最好為惰性氣體，誘導(dǎo)氣體較適宜的流量為0.01 10L/min。上述誘導(dǎo)氣體優(yōu)選采用氦氣、氬氣或者兩者的混合。上述放電單元的放電間隙(絕緣介質(zhì)平板與待處理樣品之間)最好為0.1mm Icm ;窄縫腔體的出氣端口的縫隙為0.5 5mm，并小于放電間隙。對(duì)于上述高壓電極，提供交流或脈沖電壓，頻率為50Hz至13.56MHz,電壓幅值為100 10000V，放電電流控制在0.1 500mA。上述出氣端口嵌入絕緣介質(zhì)平板與待處理樣品之間，出氣端口與絕緣介質(zhì)平板的內(nèi)側(cè)平面的如部固定連接。上述絕緣介質(zhì)平板由云母、玻璃、陶瓷或聚四氟乙烯等絕緣材料制成。上述窄縫腔體由云母、玻璃、陶瓷或聚四氟乙烯等絕緣材料制成。上述兩個(gè)平板電極優(yōu)選鋁、銅、鎢、鎳、鉭、鉬以及選自這些金屬構(gòu)成的合金。上述出氣端口與有效放電區(qū)域(高壓電極與接地電極正對(duì)的區(qū)域)保持Imm Icm的距離較佳；窄縫腔體的出氣端口的橫向長(zhǎng)度不小于平板電極的橫向長(zhǎng)度(從而能夠便于惰性氣體均勻的充滿整個(gè)放電空間)。本實(shí)用新型提供的大氣壓誘導(dǎo)空氣介質(zhì)阻擋放電低溫等離子體發(fā)生裝置實(shí)現(xiàn)了在常壓下產(chǎn)生接近室溫，均勻彌散的大面積等離子體。直接以大氣中的空氣作為工作氣體，兩平板電極分別接高壓電源的兩端。其中高壓電極被一層絕緣介質(zhì)覆蓋，被處理樣品置于低壓電極之上。工作時(shí)，讓微量的惰性氣體(比如氦氣和氬氣)流入(兩平板電極正對(duì)的)放電空間。微量惰性氣體作為誘導(dǎo)放電氣體弓丨入，可以降低氣體的擊穿電壓或平均放電電壓，即降低放電空間的電場(chǎng)強(qiáng)度，避免了電子雪崩過(guò)快的增長(zhǎng)，從而阻止了彌散的類輝光放電向絲狀的介質(zhì)阻擋放電轉(zhuǎn)變。另外，流動(dòng)的惰性氣體可以讓放電空間和聚集在介質(zhì)面上的正負(fù)離子沿著氣流方向移動(dòng)，避免了當(dāng)外加電壓反向時(shí)微放電在同一處發(fā)生而形成單絲放電和等離子體分布不均的現(xiàn)象。當(dāng)兩電極外加電壓足夠高時(shí)，放電間隙中的空氣和流動(dòng)的微量惰性氣體被擊穿，產(chǎn)生均勻彌散的等離子體。適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)惰性氣體的流速，以及合理地控制放電間隙的距離，可以避免均勻彌散的類輝光放電轉(zhuǎn)變成絲狀的介質(zhì)阻擋放電。因而，本實(shí)用新型的等離子體發(fā)生裝置能夠產(chǎn)生均勻彌散的等離子體，該等離子體富含亞穩(wěn)態(tài)氮分子、氫氧基和氧原子等活性物種，可以用來(lái)進(jìn)行物質(zhì)表面改性和滅菌消毒等。本實(shí)用新型具體還有以下優(yōu)點(diǎn):1.本實(shí)用新型大氣壓誘導(dǎo)空氣介質(zhì)阻擋放電低溫等離子體發(fā)生裝置以大氣中的空氣作為工作氣體，不僅成本低廉，而且可以產(chǎn)生豐富的活性物種，比如亞穩(wěn)態(tài)氮分子、氫氧基和氧原子等，非常適合于表面改性和滅菌消毒。2.該低溫等離子體發(fā)生裝置，無(wú)需昂貴的真空系統(tǒng)，可以在常壓下產(chǎn)生接近室溫的等離子體，最高氣體溫度不超過(guò)50°C，適合用來(lái)處理絕大多數(shù)的熱敏材料，對(duì)其不造成任何熱損傷。3.類輝光放電形成的均勻彌散等離子體，其面功率密度不大于lW/cm2，避免了樣品表面的燒蝕或穿孔。4.該低溫等離子體發(fā)生裝置，其產(chǎn)生等離子體的尺寸可以根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行設(shè)計(jì)，具有操作上的靈活性和方便性。5.采用介質(zhì)阻擋放電的電極結(jié)構(gòu)，在兩電極之間設(shè)置介質(zhì)阻擋層(絕緣介質(zhì)平板)，可以防止類輝光放電轉(zhuǎn)變成電弧或火花放電。6.該低溫等離子體發(fā)生裝置功耗低，可以小到幾瓦特。與直流輝光放電相比，不僅在較大程度上降低了熱損失，而且提高了能量利用效率。

圖1(a).本實(shí)用新型裝置主體結(jié)構(gòu)示意圖之前視圖；圖1(b).本實(shí)用新型裝置主體結(jié)構(gòu)示意圖之后視圖；圖2.本實(shí)用新型裝置整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖3(a).采用現(xiàn)有技術(shù)產(chǎn)生的大氣壓絲狀空氣介質(zhì)阻擋放電實(shí)物圖；圖3(b).采用本實(shí)用新型產(chǎn)生的大氣壓誘導(dǎo)空氣介質(zhì)阻擋放電均勻彌散等離子體實(shí)物圖；圖4.傳統(tǒng)等離子體發(fā)生裝置與本實(shí)用新型滅菌效果對(duì)比圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型提供的大氣壓低溫等離子體發(fā)生裝置，由一個(gè)具有介質(zhì)阻擋放電電極結(jié)構(gòu)的放電單元，一個(gè)窄縫腔體和一個(gè)電源設(shè)備組成。放電單元包括兩個(gè)平板電極，即一個(gè)高壓電極和一個(gè)接地電極，電極為耐熱的金屬材料，可以采用鋁、銅、鎢、鎳、鉭、鉬以及這些金屬的合金，但不限于上述材料；還包括一個(gè)絕緣介質(zhì)層(平板)，覆蓋高壓電極的表面，絕緣介質(zhì)層可以限制兩極之間放電電流的大小，防止類輝光放電轉(zhuǎn)變成電弧或火花放電。絕緣介質(zhì)層由纖維、塑料、橡膠、云母、玻璃、陶瓷或聚四氟乙烯等絕緣材料構(gòu)成。窄縫腔體有兩個(gè)端口，一個(gè)端口為進(jìn)氣端口，另一個(gè)端口為出氣端口。出氣端口為窄縫狀，嵌入絕緣介質(zhì)層與被處理樣品之間，其端口截面的長(zhǎng)邊與電極保持平行，端口與放電空間相隔一定距離。窄縫腔體是由橡膠、云母、玻璃、陶瓷或聚四氟乙烯等絕緣材料制作而成。電源設(shè)備提供交流和脈沖電壓。其頻率可從工頻變化到13.56MHz的射頻。[0035]工作時(shí)，將被處理樣品置于接地電極之上，以大氣中的空氣作為工作氣體，誘導(dǎo)氣體從窄縫腔體的進(jìn)氣端口流入，出氣端口流出，再進(jìn)入放電空間。可用作誘導(dǎo)氣體的有氦氣、氬氣以及它們的混合氣體，但不僅限于這些氣體。當(dāng)兩個(gè)電極之間所加電壓足夠高時(shí)，放電空間的空氣，以及少量的誘導(dǎo)氣體將被擊穿，發(fā)生穩(wěn)定的等離子體氣體放電。微量惰性氣體作為誘導(dǎo)氣體引入，由于其擊穿電壓較低，在放電空間電場(chǎng)強(qiáng)度不足以擊穿空氣間隙時(shí)，首先將惰性氣體激發(fā)和電離。激發(fā)態(tài)惰性氣體將能量傳遞給空氣中的氮?dú)?，形成亞穩(wěn)態(tài)氮?dú)夥肿印喎€(wěn)態(tài)物質(zhì)之間(亞穩(wěn)態(tài)惰性氣體分子之間和亞穩(wěn)態(tài)氮?dú)夥肿又g)的彭寧電離再次產(chǎn)生電子，將整個(gè)放電間隙擊穿。電子的產(chǎn)生和電子雪崩的發(fā)展都是在較低電場(chǎng)強(qiáng)度下進(jìn)行，這避免了電子雪崩過(guò)快的增長(zhǎng)，從而阻止了彌散的類輝光放電向絲狀的介質(zhì)阻擋放電轉(zhuǎn)變。另外，流動(dòng)的氬氣可以讓放電空間和聚集在介質(zhì)面上的正負(fù)離子沿著氣流方向移動(dòng)，避免了當(dāng)外加電壓反向時(shí)微放電在同一處發(fā)生，而形成單絲放電和等離子體分布不均的現(xiàn)象。均勻彌散的等離子體覆蓋放電空間正對(duì)的樣品表面，該等離子體富含亞穩(wěn)態(tài)氮分子、氫氧基和氧原子等活性物種，非常適合于物質(zhì)表面改性和滅菌消毒等工業(yè)的應(yīng)用。圖1 (a)為本實(shí)用新型大氣壓誘導(dǎo)空氣介質(zhì)阻擋放電低溫等離子體發(fā)生裝置主體結(jié)構(gòu)10示意圖之前視圖。主體結(jié)構(gòu)10包括一個(gè)放電單元20和一個(gè)窄縫腔體15。其中，放電單元20包括兩個(gè)正對(duì)的平板電極，即一個(gè)高壓電極11和另一個(gè)接地電極12，兩平板電極的長(zhǎng)和寬可以根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行設(shè)計(jì)；還包括一個(gè)絕緣介質(zhì)層13，覆蓋在電極11的下表面。被處理樣品14置于電極12的上表面。窄縫腔體15有兩個(gè)端口，一個(gè)進(jìn)氣端口16 (如圖1(b)所示)，一個(gè)出氣端口 17。出氣端口 17為窄縫狀，嵌入介質(zhì)層13與被處理樣品14之間，其端口面與電極11或12保持平行，并與兩極板正對(duì)的放電空間18相隔一定距離(Imm Icm)。圖1 (b)為本實(shí)用新型大氣壓誘導(dǎo)空氣介質(zhì)阻擋放電低溫等離子體發(fā)生裝置主體結(jié)構(gòu)10示意圖之后視圖。誘導(dǎo)氣體從窄縫腔體15的進(jìn)氣端口 16流入，出氣端口 17流出(如圖1 (a)所示)。圖2為本實(shí)用新型大氣壓誘導(dǎo)空氣介質(zhì)阻擋放電低溫等離子體發(fā)生裝置整體結(jié)構(gòu)示意圖。等離子體發(fā)生裝置除了包括主體結(jié)構(gòu)10以外，還包括電源設(shè)備19。當(dāng)施加在電極兩端的電壓足夠高時(shí)，在放電空間18處將發(fā)生氣體放電，產(chǎn)生等離子體。圖3(a)為無(wú)誘導(dǎo)氣體時(shí)大氣壓絲狀空氣介質(zhì)阻擋放電之俯視圖，該圖顯示細(xì)絲狀等離子體分布在放電空間18的局部區(qū)域，出現(xiàn)嚴(yán)重不均的現(xiàn)象。圖3(b)展示了本實(shí)用新型等離子體發(fā)生裝置放電時(shí)等離子體形成之俯視圖。從圖中可以看出，均勻彌散的等離子體充滿了整個(gè)放電空間18。為了方便觀測(cè)等離子體產(chǎn)生的物理現(xiàn)象，也可以利用ITO導(dǎo)電玻璃替代了高壓電極11和絕緣介質(zhì)層13。但I(xiàn)TO導(dǎo)電玻璃容易折碎而產(chǎn)生瞬間局部大電流放電，致使樣品表面燒蝕或更為嚴(yán)重的人身事故。因此，本實(shí)用新型采用鋁、銅、鎢、鎳、鉭、鉬及其合金等作為平板電極，并在高壓平板電極內(nèi)側(cè)完全覆上單獨(dú)的絕緣介質(zhì)層，避免了 ITO材料容易被折碎的缺陷，防止了等離子體發(fā)生裝置使用過(guò)程中，意外事故的發(fā)生。工作時(shí)，將被處理樣品14置于接地電極12之上，以大氣中的空氣作為工作氣體(比如，放電空間的其他幾個(gè)方向自然敞開)，誘導(dǎo)氣體從窄縫腔體15的進(jìn)氣端口 16流入，出氣端口 17流出，再進(jìn)入放電空間18。可用作誘導(dǎo)氣體的有氦氣、氬氣以及它們的混合氣體，但不僅限于這些氣體。當(dāng)兩個(gè)電極11和12之間所加電壓足夠高時(shí)，放電空間18的空氣，以及少量的誘導(dǎo)氣體將被擊穿，發(fā)生穩(wěn)定的等離子體氣體放電。均勻彌散的等離子體覆蓋放電空間正對(duì)樣品14的表面，并與其充分接觸。來(lái)回移動(dòng)被處理樣品14或等離子體發(fā)生裝置10，就可以對(duì)樣品14整個(gè)表面進(jìn)行處理。等離子體的均勻性和彌散程度主要受到誘導(dǎo)氣體流速，放電間隙和放電能量的影響。誘導(dǎo)氣體流量最好保持在0.01 10L/min。設(shè)計(jì)窄縫腔體出氣端口縫隙為0.5 5mm，并小于放電間隙；其橫向長(zhǎng)度不小于與之平行的電極的橫向長(zhǎng)度，寬不大于放電間隙的距離；其長(zhǎng)寬之比一般情況下大于5，更宜大于10，以便惰性氣體能夠均勻的充滿整個(gè)放電空間。放電間隙最好取0.5 5_，也可以小到0.1_，大至Icm ;用于產(chǎn)生等離子體的電源電壓幅值通常在100 10000伏特，而放電電流控制在0.1 500mA范圍，使得產(chǎn)生維持穩(wěn)定類輝光放電的能量通常在幾瓦特到幾十瓦特之間。采用本實(shí)用新型裝置開展了一項(xiàng)滅菌試驗(yàn)。該試驗(yàn)以空氣作為工作氣體，少量的氬氣作為誘導(dǎo)氣體，氬氣流速為0.2L/min，放電間隙為2mm，放電平均面功率密度為0.47W/cm2,被處理樣品為覆蓋Escherichia coli細(xì)菌的濾紙。在以空氣作為工作氣體,IS氣作為誘導(dǎo)氣體的條件下，該介質(zhì)阻擋放電產(chǎn)生了均勻彌散的等離子體，并且等離子體中富含OH和0等活性物種，該類物種非常適合于滅菌與消毒。圖4為傳統(tǒng)等離子體發(fā)生裝置與本實(shí)用新型滅菌效果對(duì)比圖。其中，虛線為傳統(tǒng)方式的處理效果，實(shí)線為本實(shí)用新型氬氣誘導(dǎo)空氣介質(zhì)阻擋放電等離子體發(fā)生裝置的處理效果。橫軸表示被處理樣品處理時(shí)間(分鐘)，縱軸表示細(xì)菌殘余數(shù)量(個(gè))。從圖4中可以看出完全滅掉Escherichia coli細(xì)菌僅需2min。而以傳統(tǒng)的滅菌方式，即氬氣作為工作氣體，當(dāng)耗時(shí)4分鐘時(shí)，還有相當(dāng)部分的細(xì)菌剩余?？梢?，本實(shí)用新型裝置的滅菌效果明顯優(yōu)于傳統(tǒng)的等離子體表面處理發(fā)生裝置。
權(quán)利要求1.一種大氣壓誘導(dǎo)空氣介質(zhì)阻擋放電低溫等離子體發(fā)生裝置，其特征在于:包括具有介質(zhì)阻擋放電電極結(jié)構(gòu)的放電單元和接于放電單元前端的窄縫腔體，所述放電單元包括相對(duì)設(shè)置的兩個(gè)平板電極，其中一個(gè)為高壓電極，另一個(gè)為接地電極，在高壓電極的內(nèi)側(cè)平面固定設(shè)置有用以限制兩平板電極之間放電電流的絕緣介質(zhì)平板；待處理樣品為平板狀，與絕緣介質(zhì)平板平行相對(duì)、活動(dòng)安裝于接地電極的內(nèi)側(cè)平面上；所述窄縫腔體具有用以接入誘導(dǎo)氣體的進(jìn)氣端口和窄縫狀的出氣端口，出氣端口嵌入絕緣介質(zhì)平板與待處理樣品之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大氣壓誘導(dǎo)空氣介質(zhì)阻擋放電低溫等離子體發(fā)生裝置，其特征在于:所述誘導(dǎo)氣體為惰性氣體，誘導(dǎo)氣體的流量為0.01 10L/min。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的大氣壓誘導(dǎo)空氣介質(zhì)阻擋放電低溫等離子體發(fā)生裝置，其特征在于:誘導(dǎo)氣體采用氦氣或氬氣。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的大氣壓誘導(dǎo)空氣介質(zhì)阻擋放電低溫等離子體發(fā)生裝置，其特征在于:放電單元的放電間隙為0.1mm Icm ;窄縫腔體的出氣端口的縫隙為0.5 5mm,并小于放電間隙。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的大氣壓誘導(dǎo)空氣介質(zhì)阻擋放電低溫等離子體發(fā)生裝置，其特征在于:對(duì)于所述高壓電極，提供交流或脈沖電壓，頻率為50Hz至13.56MHz,電壓幅值為100 10000V，放電電流控制在0.1 500mA。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的大氣壓誘導(dǎo)空氣介質(zhì)阻擋放電低溫等離子體發(fā)生裝置，其特征在于:所述出氣端口嵌入絕緣介質(zhì)平板與待處理樣品之間，出氣端口與絕緣介質(zhì)平板的內(nèi)側(cè)平面的前部固定連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的大氣壓誘導(dǎo)空氣介質(zhì)阻擋放電低溫等離子體發(fā)生裝置，其特征在于:絕緣介質(zhì)平板由云母、玻璃、陶瓷或聚四氟乙烯制成。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的大氣壓誘導(dǎo)空氣介質(zhì)阻擋放電低溫等離子體發(fā)生裝置，其特征在于:窄縫腔體由云母、玻璃、陶瓷或聚四氟乙烯制成。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的大氣壓誘導(dǎo)空氣介質(zhì)阻擋放電低溫等離子體發(fā)生裝置，其特征在于:兩個(gè)平板電極是由鋁、銅、鎢、鎳、鉭或鉬制成。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的大氣壓誘導(dǎo)空氣介質(zhì)阻擋放電低溫等離子體發(fā)生裝置，其特征在于:出氣端口與有效放電區(qū)域保持Imm Icm的距離；窄縫腔體的出氣端口的橫向長(zhǎng)度不小于平板電極的橫向長(zhǎng)度。
專利摘要本實(shí)用新型旨在提供一種大氣壓誘導(dǎo)空氣介質(zhì)阻擋放電低溫等離子體發(fā)生裝置。該裝置包括具有介質(zhì)阻擋放電電極結(jié)構(gòu)的放電單元和接于放電單元前端的窄縫腔體，所述放電單元包括相對(duì)設(shè)置的兩個(gè)平板電極，在高壓電極的內(nèi)側(cè)平面固定設(shè)置有用以限制兩平板電極之間放電電流的絕緣介質(zhì)平板；待處理樣品為平板狀，與絕緣介質(zhì)平板平行相對(duì)、活動(dòng)安裝于接地電極的內(nèi)側(cè)平面上；所述窄縫腔體具有用以接入誘導(dǎo)氣體的進(jìn)氣端口和窄縫狀的出氣端口，出氣端口嵌入絕緣介質(zhì)平板與待處理樣品之間。本實(shí)用新型的等離子體發(fā)生裝置能夠產(chǎn)生均勻彌散的等離子體，該等離子體富含亞穩(wěn)態(tài)氮分子、氫氧基和氧原子等活性物種，可以用來(lái)進(jìn)行物質(zhì)表面改性和滅菌消毒等。
文檔編號(hào)H05H1/24GK203015262SQ201220529210
公開日2013年6月19日 申請(qǐng)日期2012年10月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月15日
發(fā)明者湯潔, 段憶翔, 趙衛(wèi), 王屹山, 姜煒曼, 李世博 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院西安光學(xué)精密機(jī)械研究所