[发明专利]基于微等离子体喷枪产生大尺度大气压辉光放电的装置及方法

权利要求书

1.一种基于微等离子体喷枪产生大尺度大气压辉光放电的装置，包括放电机构、供气机构和供电机构；其特征是，

所述放电机构包括介质管、针电极、环电极以及平板电极，所述针电极位于所述介质管内，所述介质管的一端敞口，所述环电极位于所述介质管的敞口端处并与地线相接，所述平板电极与所述介质管的敞口端相对设置，在所述介质管上远离敞口端的位置设有进气口，所述进气口与所述供气机构相连；所述放电机构设置于开放空间内，所述针电极靠近环电极的一端为放电端，在所述针电极的放电端与平板电极之间形成放电区域；

所述供气机构包括供气管路和提供工作气体的气瓶，所述供气管路的一端与所述介质管的进气口相连通，所述供气管路的另一端连接所述气瓶，在所述供气管路上设置有气阀、气压表和流量计；

所述供电机构包括第一高压直流电源和第二高压直流电源，所述第一高压直流电源电连接所述针电极，所述第二高压直流电源电连接所述平板电极；在所述第一高压直流电源与针电极之间连接有第一镇流电阻，在所述第二高压直流电源与平板电极之间连接有第二镇流电阻。

2.根据权利要求1所述的基于微等离子体喷枪产生大尺度大气压辉光放电的装置，其特征是，所述平板电极设置于一个绝缘桌面上，所述绝缘桌面上设置有水平放置的导轨，在所述导轨上接有可定位的滑动支架，所述平板电极固定在所述滑动支架上，并可随滑动支架在所述导轨上左右移动。

3.根据权利要求1所述的基于微等离子体喷枪产生大尺度大气压辉光放电的装置，其特征是，所述工作气体为氮气、惰性气体或氮气与惰性气体的混合气体。

4.根据权利要求1所述的基于微等离子体喷枪产生大尺度大气压辉光放电的装置，其特征是，所述介质管由绝缘材料玻璃、石英或聚四氟乙烯制成，所述介质管的内径为70~200μm。

5.根据权利要求1所述的基于微等离子体喷枪产生大尺度大气压辉光放电的装置，其特征是，所述针电极由金属材料钨、铜或铁制成，所述针电极的直径为20~150μm，所述针电极的放电端端面为平面或锥面。

6.根据权利要求1所述的基于微等离子体喷枪产生大尺度大气压辉光放电的装置，其特征是，所述环电极的由金属材料铜、铝或铁制成，所述环电极的内径为70~200μm，所述环电极所围成的内圈圆的面积大于所述针电极放电端的端面面积。

7.根据权利要求1所述的基于微等离子体喷枪产生大尺度大气压辉光放电的装置，其特征是，所述平板电极由金属材料钨、铜或铁制成，平板电极的板面面积大于所述介质管敞口端的面积；所述平板电极为圆形或顶角为圆角的多边形，平板电极板面的边缘具有适当的曲率。

8.根据权利要求1所述的基于微等离子体喷枪产生大尺度大气压辉光放电的装置，其特征是，所述介质管的敞口端与平板电极之间的距离为1~240mm；所述第一高压直流电源的电压范围为-60kV~0kV，所述第二高压直流电源的电压范围为0kV~60kV；所述第一镇流电阻和第二镇流电阻的阻值为50 kΩ~20 MΩ。

9.一种基于微等离子体喷枪产生大尺度大气压辉光放电的方法，其特征是，包括如下步骤：

a、设置权利要求1~8所述的任一装置；

b、打开所述供气管路上的气阀，由所述气瓶向所述介质管内通入工作气体；

c、打开第二高压直流电源的开关，使平板电极具有一定的电压值；

d、打开第一高压直流电源的开关，并逐渐增大其电压值，使得在所述环电极与平板电极间产生大尺度的辉光放电。

10.根据权利要求9所述的基于微等离子体喷枪产生大尺度大气压辉光放电的方法，其特征是，通入介质管内的工作气体的流量为10~500mL/min。