[发明专利]一种沿面防拉弧等离子体发生装置及发生方法

权利要求书

1.一种沿面防拉弧等离子体发生装置，包括电源和等离子体放电装置；其特征在于

等离子体放电装置为平行并列多槽结构，自上而下包括相互紧密贴合的三层：上电极板、介质板和下电极板；

上电极板为矩形金属薄片，上电极板的四个角均导圆角；在上电极板的四个角附近分别开有四个定位孔，用于与介质板相互配合固定；在上电极板上，与上电极板的左、右边缘相平行，加工相互平行、等间距布置的多条上槽孔，这些上槽孔长度、宽度均相等，长度方向上的前、后端分别齐平，相邻上槽孔之间间距相等，相邻上槽孔之间为形状相同的上金属细条；上槽孔是从高度方向穿透上电极板的长条形孔；上槽孔的前、后端分别倒圆角；

下电极板为矩形金属薄片，下电极板的四个角均导圆角；在下电极板上，与下电极板的左、右边缘相平行，加工相互平行、等间距布置的多条下槽孔，这些下槽孔长度、宽度均相等，长度方向上的前、后端分别齐平，相邻下槽孔之间间距相等，相邻下槽孔之间为形状相同的下金属细条；下槽孔是从高度方向穿透下电极板的长条形孔，其数量与上电极板的上槽孔数量相同；与上电极板的上槽孔相比，下电极板的下槽孔的宽度更宽，由此，下电极板的相邻下槽孔之间的间隔小于上电极板的上槽孔之间的间隔；每个上槽孔在位置上都对应一个相应的下槽孔；下槽孔的前、后端分别倒圆角；

介质板为矩形薄板，薄板的长度和宽度均稍大于上、下电极板的长度和宽度，介质板的水平面中心与上、下电极板的水平面中心在水平面上的投影相重合；

介质板上表面含有四个圆柱状的突起定位结构，这四个突起定位结构的位置与上电极板的四个定位孔位置对应，四个定位孔分别嵌入四个突起定位结构，使上电极板能够覆盖并贴合介质板；在介质板上，与介质板的左、右边缘相平行，加工相互平行、等间距布置的多条中槽孔，这些中槽孔长度、宽度均相等，长度方向上的前、后端分别齐平，相邻中槽孔之间间距相等；中槽孔是从高度方向穿透介质板的长条形孔，其数量与上电极板的上槽孔、下电极板上的下槽孔数量相同；

从介质板的上表面看，中槽孔整体呈长条状，条状的两端拼接有半圆形孔，该半圆形孔与上、下电极板槽孔两端所倒圆角通常形状契合；从介质板的下表面看，中槽孔形状与介质板上表面观察到的形状完全相同；在介质板背面，沿着中槽孔边缘、向外侧做出一圈凸台，凸台是介质板的一部分；下电极板上的下槽孔与每个中槽孔的凸台位置相对应，所以下电极板能够穿过凸台向介质板下表面靠近，直至下电极板的上表面能够紧贴介质板下表面；

上、下电极板各边缘与介质板的相应边缘均留有一定距离，避免电压过高而绕过介质板边缘产生拉弧；

电源高压端接上电极板，电源负端接下电极板。

2.如权利要求1所述的沿面防拉弧等离子体发生装置，其特征在于，下电极板的总体尺寸与上电极板的总体尺寸一致，上电极板在水平面上的投影与下电极板在水平面上的投影不重合，这是因为下电极板中间金属细条宽度小于上电极板，上电极板边框在水平面上的投影与下电极板边框在水平面上的投影重合。

3.如权利要求1所述的沿面防拉弧等离子体发生装置，其特征在于，凸台与介质板一体化形成。

4.如权利要求1所述的沿面防拉弧等离子体发生装置，其特征在于，凸台的厚度根据相邻槽之间的距离变化，相邻槽之间的距离越大，凸台越厚；高度依据所加电压的大小有所变化，电压越高，凸台高度越高。

5.如权利要求1所述的沿面防拉弧等离子体发生装置，其特征在于，因为沿着介质板中槽孔要做凸台，凸台有一定的厚度，所以下电极板金属条要更细一些，安装时，下电极板才能正好卡住介质板的下表面，而使凸台穿过下电极板后向下突出，由此，下电极板的下槽孔也要相应宽一些，便于容纳凸台。

6.一种基于权利要求1至5所述的沿面防拉弧等离子体发生装置的沿面防拉弧等离子体发生方法，其特征在于，分为以下步骤：

第一步：将上电极板按照定位孔装入介质板；

第二步：将下电极板对准凸台间的沟槽，嵌至介质板下表面；

第三步：使用高压导线连接上电极板和电源高压端，电源输出波形选择正弦波或纳秒脉冲；

第四步：使用导线连接下电极板和电源负端；

第五步：打开电源开关，调节电源旋钮，升高电压，直到肉眼能够观察到紫色明亮的放电等离子体；此时，上电极板上的上金属细条与位置相应的下电极板上的下金属细条构成一组等离子体放电器，每个中槽孔中产生的等离子体由相邻两组等离子体放电器放电形成，并覆盖整个槽孔内部。