[发明专利]大面积大气等离子体均匀放电电极

说明书

技术领域

本发明属于光学加工领域。

背景技术

大气等离子体化学加工技术是利用射频电源在大气环境下激发出具有高密度高反应活性的反应原子与工件表面原子发生化学反应的一种化学加工技术。激发出的活性反应原子可通过激发电源功率和反应气体流量进行调节，化学反应的速率相比传统机械抛光的加工去除率，效率提高几倍甚至十几倍，在大尺寸光学元件加工领域具有广泛的应用价值。

目前大气等离子体加工形式主要是通过小口径等离子体射流的运动控制来实现，这种加工方式对于大尺寸精密光学零件来说，虽然效率有所提高，但依然无法满足大尺寸光学零件对大气等离子体加工效率的需求。为了进一步提高大气等离子体的加工去除速率，可以增大在大气压条件下的等离子体放电面积，实现大面积大气等离子体放电。中国专利号：200910085918.X，发明名称：大面积平板常压射频冷等离子体系统，该发明主要用于表面改性、表面清洗和表面消毒，并且该系统中大面积放电电极在等离子体放电时存在趋肤效应，边缘放电强度大，并随电极尺寸的增加趋肤效应越明显。大面积大气等离子体放电根据介质阻挡放电原理，由射频电源施加在电极上的交变电压所构成的电场激发，放电产生的交变电流在趋近电极边缘处有电流密度增大的趋肤效应，导致在放电过程电极边缘处等离子体激发强度大，而在电极的中心等离子体激发不充分，大面积电极放电不均匀问题严重影响了大气等离子体加工技术的精度和效率。

发明内容

本发明的目的是提供一种大面积大气等离子体均匀放电电极，为了解决现有大面积大气等离子体放电产生的交变电流在趋近电极边缘处有电流密度增大的趋肤效应，导致大面积电极放电不均匀，而严重影响了大气等离子体加工技术的精度和效率的问题。

所述的目的是通过以下方案实现的：所述的一种大面积大气等离子体均匀放电电极，它的形状为扁片形；其放电面上设置有多个凸起形微电极（阵列），所有凸起形微电极的形状尺寸相同，所有凸起形微电极与相邻凸起形微电极的相互之间的距离都相等，所有凸起形微电极的放电表面与其相对的被加工面的距离都相等；在放电面的外表面上用微弧氧化技术或等离子体喷涂技术覆盖一层绝缘介质层。

本发明专利的技术优势：

1、本发明专利可以实现大气等离子体大面积均匀放电，避免了大气环境下连续表面电极激发等离子体因趋肤效应和边缘放电效应导致放电不均匀现象，从而有效提高大气等离子体加工精度和效率；

2、大面积等离子体放电的产生是在开放的大气条件下实现的，突破了大面积放电在真空下的限制，并且不受真空室尺寸的限制，大大降低了使用成本和扩展了大气等离子体加工应用范围。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是图1的俯视结构示意图；

图3是凸起形微电极2为贯通的长条形凸起时的结构示意图；

图4是凸起形微电极2为贯通的长条形凸起时的结构示意图；

图5是凸起形微电极2为贯通的长条形凸起时的结构示意图；

图6是具体实施方式六的结构示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：如图1、图2所示，它的形状为扁片形；其放电面1上设置有多个凸起形微电极2（阵列），所有凸起形微电极2的形状尺寸相同，所有凸起形微电极2与相邻凸起形微电极2的相互之间的距离都相等，所有凸起形微电极2的放电表面与其相对的被加工面的距离都相等；在放电面1的外表面上用微弧氧化技术或等离子体喷涂技术覆盖一层绝缘介质层。

具体实施方式二：如图3、图4、图5所示，本实施方式与具体实施方式一的不同点在于所述凸起形微电极2为贯通的长条形凸起。其它组成和连接关系与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：如图3所示，本实施方式与具体实施方式二的不同点在于所述凸起形微电极2的截断面的形状为矩形；凸起形微电极2的宽度尺寸与其它们相邻之间的间距尺寸的占空比为0.5 ~3，凸起形微电极2的高度为0.2 mm ~3 mm。其它组成和连接关系与具体实施方式一相同。

具体实施方式四：如图4所示，本实施方式与具体实施方式二的不同点在于所述凸起形微电极2的截断面的形状为三角形；凸起形微电极2的底部宽度尺寸与其它们相邻之间的间距尺寸的占空比为0.5 ~3，凸起形微电极2的高度为0.2 mm ~3 mm。其它组成和连接关系与具体实施方式一相同。