[发明专利]利用惰性气体产生大直径均匀等离子体羽的装置及方法

权利要求书

1.一种利用惰性气体产生大直径均匀等离子体羽的装置，包括放电机构、供气机构和供电机构；所述放电机构包括针电极、介质管和平板电极；针电极的放电端与平板电极的极板板面相对，且针电极的放电端自介质管的封口端穿入介质管内，并伸入到介质管的敞口端处；针电极的非放电端与供电机构相接；所述供气机构包括供气管路以及用于向所述放电机构提供惰性工作气体的储气罐；其特征是，所述介质管呈一端封口另一端敞口的管状结构；所述供电机构包括高压交流电源、高压直流电源和镇流电阻；所述高压交流电源与所述针电极的非放电端相接；所述高压直流电源经镇流电阻与平板电极相接；所述高压交流电源用于向针电极施加高压交流电压，所述高压直流电源用于向平板电极施加高压正直流电压；工作时，首先由储气罐向介质管内充工作气体；接着打开高压交流电源，调节高压交流电源的输出电压，即可在针电极与平板电极之间产生大直径非均匀丝状等离子体羽；之后打开高压直流电源，调节高压直流电源的输出电压，针电极与平板电极之间的非均匀丝状等离子体羽会转变为均匀等离子体羽。

2.根据权利要求1所述的利用惰性气体产生大直径均匀等离子体羽的装置，其特征是，所述介质管的内径为20-50 mm。

3.根据权利要求1所述的利用惰性气体产生大直径均匀等离子体羽的装置，其特征是，所述高压交流电源的输出电压峰值为5-8.5 kV，所述高压直流电源的输出电压为5.8-15kV。

4.一种利用惰性气体产生大直径均匀等离子体羽的方法，其特征是，包括如下步骤：

a、设置放电机构：使针电极与平板电极相对放置，针电极的放电端自介质管的封口端穿入介质管内并伸入到介质管的敞口端处；

b、设置供气机构：使储气罐通过供气管路连接介质管靠近封口端的进气口；

c、设置供电机构：使针电极的非放电端连接高压交流电源，使平板电极通过镇流电阻连接高压直流电源；

d、打开供气管路上的气阀，使储气罐内的惰性工作气体经供气管路流入介质管内，并经介质管的敞口端喷出，进入针电极与平板电极之间的放电空间；

e、打开高压交流电源的开关，向针电极上加高压交流电压；逐步提高针电极上电压，即可在针电极和平板电极间产生大直径非均匀丝状等离子体羽；

f、打开高压直流电源的开关，向平板电极上加高压正直流电压；逐渐增加平板电极上电压，针电极与平板电极之间的大直径非均匀丝状等离子体羽会转变为均匀等离子体羽。

5.根据权利要求4所述的利用惰性气体产生大直径均匀等离子体羽的方法，其特征是，步骤e中，调节针电极上电压峰值为5-8.5 kV，即可在针电极和平板电极间产生大直径非均匀丝状等离子体羽。

6.根据权利要求4所述的利用惰性气体产生大直径均匀等离子体羽的方法，其特征是，步骤f中，调节平板电极上电压为5.8-15 kV，针电极与平板电极之间的大直径非均匀丝状等离子体羽会转变为均匀等离子体羽。

7.根据权利要求4所述的利用惰性气体产生大直径均匀等离子体羽的方法，其特征是，步骤a中，介质管的内径为20-50 mm。