[发明专利]一种层流等离子发生器阴极结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种层流等离子发生器阴极结构，属于热等离子体发生装置。

背景技术

层流等离子体具有射流稳定、噪音低、高温区长、能量密度高等优点，是一种新型高效热源。但层流等离子体的工作对电弧的稳定性要求较高，所以阴极结构需要特殊设计以保证层流等离子体的稳定工作。

发明内容

本发明提供一种层流等离子发生器阴极结构，目的是提供更易实现的阴极组合。

本发明采用的技术方案是：本阴极结构由阴极罩和阴极体组合而成，阴极体外圈上加工有均匀的通气槽，与阴极罩的内通孔组合后形成一圈均布的小孔气流通道，等离子工作气体从这些通道流出后可以获得稳定的气体射流；阴极体外径上的通气槽可以是平行于中轴线的直槽，也可以是与外径母线呈一定的角度b的螺旋通气槽，b角度范围从0°~20°。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。图1中：（1）.阴极体，（1A）.通气槽（2）.阴极罩，（3）.工作气体。

图2是本发明的三维结构示意图。图2中：b为通气槽与母线间的夹角

具体实施方式

该阴极结构由阴极体（1）、阴极罩（2）组成，阴极体（1）由钨或钨合金或石墨加工而成，阴极罩（2）采用良好导电导磁的材料（如紫铜），在阴极体（1）外径上加工有均匀分布的通气槽（1A），通气槽（1A）的数量N≧2，阴极体（1）与阴极罩（2）组合后形成一圈均布的小孔气流通道，工作气体（3）通过这些通道流出获得稳定的气体射流，有利于等离子体发生器的稳定工作。

为适应不同的工况，阴极罩（2）的内孔通道可以是直孔、锥孔、阶梯锥孔等有多种样式，相对应的阴极体（1）的外圈尺寸与阴极罩的内孔是相配合的。

阴极体（1）的还可以是多种材料复合的形式组成，内芯用钨或钨合金或石墨加工，外圈是其他材料通过挤压、镶嵌、钎焊等工艺与内芯结合，而通气槽（1A）是加工在外圈上。

通气槽（1A）的单个截面形状可以采用多种样式（如：三角形、半圆型、矩形、半椭圆等），通气槽（1A）可以是与中轴线平行的直槽，还可以是与外径母线呈一定的角度b的螺旋通气槽，b角度范围从0°~20°，优化后可以0°~8°。

本发明的有益效果是：1、形成气流通道的通气槽在阴极体外径上，加工较为方便，且工艺方式可以有多种选择；2、由于通气槽处于阴极体外直径上更易加工，因此阴极体外形和阴极罩内孔可以设计成更复杂的尺寸形状，以适应不同的工作需求。