[发明专利]一种磁旋弧等离子发生器

权利要求书

1.一种磁旋弧等离子发生器，包括阴极（2）、旋流环（1）、磁旋弧阳极（3）和阳极水道（5），其特征在于：所述的阴极（2）与磁旋弧阳极（3）同轴布置，磁旋弧阳极（3）在阴极（2）的前端，旋流环（1）设在阴极（2）的外侧，与磁旋弧阳极（3）相连；所述的阴极（2）包括阴极基座（8），阴极基座（8）内设有阴极水道（7），阴极基座（8）的前部设有发射体（9）；所述的磁旋弧阳极（3）由启弧阳极（10）、过渡阳极（11）和主阳极（12）构成，或由启弧阳极（10）和主阳极（12）构成；旋流环（1）通过切向叶片或切向孔或多头矩形螺纹使直流气流变为旋转气流；所述的磁旋弧阳极（3）中串联有产生电磁场的电磁线圈，并含有能稳定电弧落点范围的绝缘段；所述阴极（2）的前端面中心镶嵌有发出电子形成电弧的发射体，电弧在旋转气流与电磁场共同作用下变为高速旋转电弧，电弧最终落在磁旋弧阳极（3）的主阳极（12）上；旋转气流经过电弧加热、电离形成等离子流，从磁旋弧阳极（3）的前端面吹出；所述启弧阳极（10）和过渡阳极（11）的冷却方式为间壁水冷。

2.根据权利要求1所述的一种磁旋弧等离子发生器，其特征在于：所述的阴极（2）呈陀螺状，前部为锥台，后部为圆柱体，前部锥台的夹角小于启弧阳极（10）入口喇叭口夹角；发射体（9）镶嵌在锥台前部的孔内。

3.根据权利要求1所述的一种磁旋弧等离子发生器，其特征在于：所述的发射体（9）为一个或多个，为多个发射体（9）时，呈梅花桩式均匀布置在阴极基座（8）的前端。

4.根据权利要求1所述的一种磁旋弧等离子发生器，其特征在于：所述磁旋弧阳极（3）由启弧阳极（10）、过渡阳极（11）和主阳极（12）构成中的过渡阳极（11）为一个或多个或不含。

5.根据权利要求1或4所述的一种磁旋弧等离子发生器，其特征在于：所述的启弧阳极（10）呈圆管状，启弧阳极（10）入口一端呈喇叭口，中部开有通孔，出口一端设有旋流环或导流管，形成二次旋流进风；启弧阳极（10）入口一端的喇叭口夹角为50-150°。

6.根据权利要求5所述的一种磁旋弧等离子发生器，其特征在于：所述启弧阳极（10）入口一端的喇叭口夹角优选50°、70°、90°、120°或150°。

7.根据权利要求1所述的一种磁旋弧等离子发生器，其特征在于：所述的过渡阳极（11）呈圆管状，由导电段（13）和绝缘段（14）组成，导电段（13）和绝缘段（14）各为一段或各为交替连接的多段；过渡阳极（11）入口一端呈喇叭口，喇叭口端面设有用于产生二次或多次旋流气流的切向旋流叶片，中部开有通孔；所述过渡阳极绝缘段材质为陶瓷或其它耐高温绝缘材料，或在外部和两端面使用绝缘环（15）、O形圈（17）或喷涂绝缘陶瓷进行绝缘的金属材料，过渡阳极（11）入口一端喇叭口的夹角为50-150°。

8.根据权利要求7所述的一种磁旋弧等离子发生器，其特征在于：所述过渡阳极（11）入口一端喇叭口的夹角优选50°、70°、90°、120°或150°。

9.根据权利要求1所述的一种磁旋弧等离子发生器，其特征在于：所述的主阳极（12）由主阳极本体与电磁线圈组成，主阳极本体的内孔为直管状或出口呈微喇叭口状，主阳极本体采用铜、银、铜合金、或银合金的高导热、高导电材质；电磁线圈套在主阳极本体外面，电路中主阳极本体与线圈为串联关系。

10.根据权利要求1所述的一种磁旋弧等离子发生器，其特征在于：所述的启弧阳极（10）和过渡阳极（11）与阳极水道（5）相互独立镶嵌装配为一体，装配方式为间隙配合或过盈配合，阳极水道（5）独自密封，能有效防止漏水，简化电极的更换程序。