[发明专利]一种介质喷嘴增强的手持医疗用低功率微波等离子体炬

说明书

本发明属于微波等离子体炬，具体涉及一种介质喷嘴增强的手持医疗用低功率微波等离子体炬。本发明结构为同轴结构，包括金属外导体，金属外导体内同轴套设有金属内导体；等离子管沿等离子喷出方向依次分为第一同轴段、第二同轴段以及第三同轴段；第三同轴段的金属外导体内壁上设置介质喷嘴，且与金属内导体不接触。由于在等离子管中增加了介质喷嘴，结合微波在介质喷嘴内壁和气流层界面形成的反射，使电极顶端的电场强度得到增强，以实现在瓦级功率下激发等离子体。与现有技术相比，本发明实现了低功率下等离子体射流的激发，具有效率高、稳定性强等优点。

技术领域

本发明属于医疗器械领域，具体涉及一种介质喷嘴增强的手持医疗用低功率微波等离子体炬。

背景技术

等离子体是物质的第四种形态，在这种状态下物质被充分电离，主要由游离的电子、离子以及中性粒子等构成。等离子体具有高粒子动能，高化学活性等特点，被广泛用于材料制备、镀膜、切割、等离子体天线以及杀菌消毒等领域。等离子体不但可以消毒杀菌，还可以对组织粘膜等进行切割；很多研究表明其具有减小手术出血，降低感染风险，减小伤口愈合时间以及减小愈合疤痕的效果。

微波等离子体炬是一种使用微波能产生等离子体射流的装置，目前主要的结构是矩形波导开孔采用表面波激发等离子体或者直段式同轴等离子体炬。前者的设备往往体积庞大，需要的微波功率高，即通常为数十万到数千瓦级；而微波功率高会导致产生的等离子体射流温度很高，作为医用器件高温会灼伤健康组织，影响使用的方便性；后者通常需要增加额外的部件稳定射流，且同样存在需要微波功高的问题。因此有必要对微波等离子体炬进行研究，使其能更好的应用于医疗领域。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种介质喷嘴增强的手持医疗用低功率微波等离子体炬，以解决现有技术中等离子体炬效率低、体积大、射流不稳定的技术问题。

为实现上述目的，本发明采取如下技术方案：

一种介质喷嘴增强的手持医疗用低功率微波等离子体炬，包括等离子管和介质喷嘴

所述等离子管为同轴结构，包括金属外导体，金属外导体内同轴套设有金属内导体；金属内导体作为放电电极，其半径小于金属外导体的内半径，长度与金属外导体相同或略短于金属外导体；同轴结构沿等离子喷出方向依次分为第一同轴段、第二同轴段以及第三同轴段；

第一同轴段金属外导体和金属内导体的空腔中填满介质材料；第二同轴段金属外导体上设进气口；第三同轴段金属外导体内壁设有介质喷嘴，介质喷嘴不接触金属内导体。

进一步的，所述介质喷嘴为沙漏形结构，介质喷嘴沿等离子喷出方向依次分为收缩段、均直段和扩张段；收缩段连接第二同轴段，其内半径沿等离子喷出方向逐渐减小；扩张段其内半径沿等离子喷出方向最逐渐增大。这样设置可以使微波在介质喷嘴内壁和气流层介面同时发生反射，实现最低功率下激发等离子体。

进一步的，介质喷嘴6的中均直段内半径为0.1mm～5mm。

进一步的，所述金属内导体作为放电电极在第三同轴段中也采用渐变结构，即沿等离子喷出方向半径逐渐减小，以减小气流的扰动和等离子体丝在尖端的稳定性。

进一步的，所述第三同轴段采用金属内导体渐变式结构配合介质喷嘴沙漏形结构的方式，以减小喷嘴出的气体湍流，提高射流稳定性。