[发明专利]等离子体设备和系统

权利要求书

1.一种双等离子体设备，包括：

阳极等离子体头和阴极等离子体头，每个所述等离子体头包括等 离子体流动通道，从而限定第一流动通道和第二流动通道，电极和布 置在所述等离子体流动通道和所述电极的至少一部分之间的主气体 入口，所述阳极等离子体头和所述阴极等离子体头定向为朝彼此成一 角度；以及

每个所述的等离子体流动通道包括：第一大体圆柱形部分，与所 述电极相邻并具有直径D1；第二大体圆柱形部分，与所述第一部分 相邻，具有直径D2；以及第三大体圆柱形部分，与所述第二部分相 邻，具有直径D3，其中D1＜D2＜D3，

该双等离子体设备在阳极等离子体头和阴极等离子体头之间产 生电弧，该电弧依次从第一流动通道的D1、D2和D3通过，随后依次通 过第二流动通道的D3、D2和D1。

2.权利要求1的双等离子体设备，其中所述至少一个流动通道的 所述第一部分包括长度L1，以及其中0.5＜L1/D1＜2。

3.权利要求1的双等离子体设备，其中所述至少一个等离子体流 动通道的所述第一部分包括长度L，以及其中0.5＜L1/D1＜1.5。

4.权利要求1的双等离子体设备，其中所述至少一个等离子体流 动通道的第一和第二部分呈现关系2＞D2/D1＞1.2。

5.权利要求1的双等离子体设备，其中所述至少一个等离子体流 动通道的第三部分包括长度L3，以及其中2＞L3/(D3-D2)＞1。

6.权利要求1的双等离子体设备，其中所述至少一个等离子体流 动通道的所述第一部分和所述第二部分之间的过渡包括台阶。

7.权利要求1的双等离子体设备，其中所述至少一个等离子体流 动通道的所述第二部分和所述第三部分之间的过渡包括台阶。

8.权利要求1的双等离子体设备，其中至少一个等离子体头包括 上游部分和下游部分，所述上游部分至少包括所述等离子体流动通道 的所述第一部分，所述下游部分至少包括所述等离子体流动通道的所 述第三部分，以及其中所述上游部分电绝缘于所述下游部分。

9.权利要求8的双等离子体设备，其中所述等离子体头的所述上 游部分包括所述等离子体流动通道的所述第二部分的至少一部分，以 及所述等离子体头的所述下游部分包括所述等离子体流动通道的所 述第二部分的至少另一部分。

10.权利要求1的双等离子体设备，还包括辅助气体入口，其布置 在所述至少一个等离子体流动通道的所述第一大体圆柱形部分的下 游。

11.权利要求1的双等离子体设备，还包括粉末喷射器，其设置成 将粉末材料引入由所述阳极和阴极等离子体头所产生的等离子体流 中。

12.权利要求1的双等离子体设备，其中所述阳极等离子体头和所 述阴极等离子体头之间的角度在大约45度到大约80度之间。

13.权利要求12的双等离子体设备，其中所述阳极等离子体头和 所述阴极等离子体头之间的角度在大约50度到大约60度之间。

14.一种双等离子体设备，包括：

阳极等离子体头和阴极等离子体头，每个所述等离子体头包括等 离子体流动通道，从而限定第一流动通道和第二流动通道，电极和布 置在所述等离子体流动通道和所述电极的至少一部分之间的主气体 入口，所述阳极等离子体头和所述阴极等离子体头定向为朝彼此成一 角度；以及

每个所述等离子体流动通道包括：第一大体圆柱形部分，与所述 电极相邻并具有直径D1；第二大体圆柱形部分，与所述第一部分相邻， 具有直径D2；以及第三大体圆柱形部分，与所述第二部分相邻，具有 直径D3，其中D1＜D2＜D3，

其中该双等离子体设备在阳极等离子体头和阴极等离子体头之 间产生电弧，该电弧依次从第一流动通道的D1、D2和D3通过，随后依 次通过第二流动通道的D3、D2和D1，所述至少一个流动通道的所述第 一部分包括长度L1，以及其中0.5＜L1/D1＜2，并且所述至少一个等离 子体流动通道的所述第一和第二部分呈现关系2＞D2/D1＞1.2。