一種大氣壓放電錶面等離子體源的製作方法
2023-06-07 08:09:06
專利名稱：一種大氣壓放電錶面等離子體源的製作方法
技術領域：
本發明屬於等離子體科技領域，涉及一種大氣壓放電錶面等離子體源。
放電等離子體源從總體上說有兩類一是真空放電類，如輝光放電、微波放電等；二是大氣放電類，如電暈放電，介質阻擋放電等；還有其他分類方法按工作氣體冷熱，分為冷、熱等離子體；按等離子體電子溫度高低，分為高、低溫等離子體，並分別具有不同特點和性能，應用也各不相同；就大氣放電等離子體而言，現有技術中主要有兩種一種是介質阻擋放電等離子體源，其放電裝置為具有一定空間間距的兩個平板電極，並且至少有一個電極需被電介質所復蓋，其放電產生不均勻、不穩定的等離子體，並且僅局限於兩個平板電極之間的空間內，不能形成裸露在電極外側的表面等離子體，因此其應用有一定的局限性；另一種是大氣輝光放電錶面等離子體，其放電裝置為有一個平板電極，其上復蓋電介質，另有一個成組條狀電極貼在電介質的另一側面上，兩個電極以電介質為界，不存在空間間距，其放電產生等離子體，僅發生在條狀電極兩側，並形成不均勻的表面等離子體，但這種裝置產生的表面等離子體以電介質為背景，容易因碰撞電介質而熄滅，因此，其表面等離子體密度的增加受到限制，其應用也有較大的局限性。
本發明的目的在於提供一種大氣壓放電錶面等離子體源，在其不允許被電介質復蓋的網狀電極的外側面，產生穩定、均勻的表面等離子體，它既能克服電暈放電等離子體源(具有絲狀電極)和介質阻擋放電等離子體源存在的等離子體不均勻、密度低，並且僅發生在兩個電極之間的空間內的缺陷，也能克服大氣輝光放電錶面等離子體源存在的不均勻、電離度底的缺陷，能進一步拓寬等離子體技術應用範圍，提高其應用效果。
本發明的具體方案如下一種大氣壓放電錶面等離子體源。具有脈衝電源1、板狀電極2及復蓋其上的電介質3和具有空間間距相互隔開的另一個電極，電介質3與另一個電極之間的空間內有工作氣體5，其特徵在於另一個電極為裸露的網狀電極4，在電介質3與網狀電極4之間的空間內，有等離子體6，在網狀電極4的外側面有均勻的表面等離子體8，且表面等離子體8的形狀可以隨電極形狀而變化。
本發明的有益之處在於能克服現有技術中存在的不足，在其不允許被電介質復蓋的網狀電極4的外側面，產生穩定、均勻的表面等離子體8，且表面等離子體8的形狀可以隨電極形狀而變化，能進一步拓寬等離子體技術的應用範圍，提高其應用效果。
附
圖1、本發明的等離子體源結構示意圖；附圖2、本發明的等離子體源電極呈弧形結構示意圖；附圖3、本發明的等離子體源電極呈波形結構示意圖；附圖4、介質阻擋放電等離子體源結構示意圖；附圖5、大氣輝光放電錶面等離子體源結構示意圖；實施例結合附圖進一步說明如下如附圖1、2和3所示，板狀電極2和相應的電介質3及網狀電極4，可以呈平面形、弧形或波形。網狀電極4上具有均勻、密布的網孔7，網孔7的孔徑可以相同或不相同，孔徑越小、孔密度越高，則越有利於增加表面等離子體8的密度、均勻性和穩定性。當脈衝電源1施於兩電極上的電壓，在其所處的放電條件(電極間距和氣壓)下，所形成的電場強度高於相應氣壓條件下的擊穿電場強度時，則在電介質3與網狀電極4之間的空間內發生放電並產生不均勻的等離子體6，與此同時，由於網孔7的存在，在網狀電極4的外側面，由於感應電場而形成一層等離子體，沿網狀電極4的外表面均勻分布，根據不同放電參數，其厚度為2-4mm，即為表面等離子體8。
如附圖4所示，介質阻擋放電等離子體源的兩個電極中，有一個被電介質3復蓋的平板電極2，另一個是沒有被復蓋的平板電極9，等離子體6產生並僅限於電介質3和另一個平板電極9之間的空間內。
如附圖5所示，大氣輝光放電錶面等離子體源的兩個電極，有一個是被電介質3復蓋的平板電極2，另一個是貼在電介質3的另一側面上的成組條狀電極10，等離子體11產生在條狀電極10的兩側。
本發明的應用實例對於導電粉末，如炭黑，炭黑是製做油墨的主原料，在制墨過程中，炭黑在連結料中分散性越好，油墨質量越高，提高其分散性的關鍵因素是提高炭黑表面含氧基團的數量。用化學法對其改性處理增加其表面含氧基團，工藝複雜且難度大，用輝光放電等離子體技術處理成本高，且需時間很長，達4-5小時，效率太低，難以工業化實施；用介質阻擋放電等離子體技術處理，因其電極間放電產生的等離子體不均勻、不穩定，造成炭黑粉末到處亂飛，以至損壞電極，因而無法進行；用本發明處理只需以平面式傳送帶攜炭黑沿表面等離子體8定速通過，經2-3分鐘處理，其表面含氧基團大幅增加，PH值成倍下降，用其製做的油墨質量大大提高。用等離子體處理後的炭黑所制的油墨，與用未經等離子體處理的炭黑制的油墨相比較，其流動度由33.3提高到35，提高4.5％；光澤由48.65提高到56，提高11％；密度由1.74提高到1.87，提高7.4％；著色力由100提高到110，提高10％。
權利要求
1.一種大氣壓放電錶面等離子體源，具有脈衝電源(1)、板狀電極(2)及復蓋其上的電介質(3)和具有空間間距相互隔開的另一個電極，兩個電極之間的空間內有工作氣體(5)，其特徵在於另一個電極為裸露的網狀電極(4)，在電介質(3)與網狀電極(4)之間的空間內有等離子體(6)，在網狀電極(4)的外側面有均勻的表面等離子體(8)，且表面等離子體(8)的形狀可以隨電極形狀而變化。
2.根據權利要求1所述的一種大氣壓放電錶面等離子體源，其特徵在於板狀電極(2)和相應的電介質(3)及網狀電極(4)，可以呈平面形、弧形或波形。
3.根據權利要求1或2所述的一種大氣壓放電錶面等離子體源，其特徵在於網狀電極(4)上具有均勻密布的網孔(7)。
4.根據權利要求1或2或3所述的一種大氣壓放電錶面等離子體源，其特徵在於網狀電極(4)上具有孔徑相同或不相同的網孔(7)。
全文摘要
一種大氣壓放電錶面等離子體源,屬於等離子體科技領域,具有脈衝電源(1)、板狀電極(2)及覆蓋其上的電介質(3)和具有空間間距相互隔開的另一個電極,電介質(3)與另一個電極之間的空間內有工作氣體(5),特徵在於:另一個電極為裸露的網狀電極(4);有益之處在於:能在其裸露的網狀電極(4)的外側面,產生穩定、均勻的表面等離子體(8),且表面等離子體(8)的形狀可以隨電極形狀而變化,能進一步拓寬等離子體技術的應用範圍,提高其應用效果。
文檔編號H05H1/24GK1306384SQ0110921
公開日2001年8月1日 申請日期2001年2月28日 優先權日2001年2月28日
發明者葛袁靜, 張廣秋, 趙志發 申請人:北京印刷學院