[发明专利]一种流经式等离子体装置的操作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种流经式等离子体装置(flow-throughplasma device)，一种流经式等离子体装置的操作方法，以及一种根据独立权利要求的特征处理优选的气体介质的方法。

背景技术

产生等离子体的各种方法和这种等离子体的大量应用在本技术领域中已经尽人皆知，例如Bogaerts等人在2002年的Spectrochimica Acta的B部分57卷609-658页上的综述。

已经提出电晕放电等离子体用来破坏空气中的微生物和化学毒素，例如美国专利5,814,135，根据专利美国5,814,135，其装置拥有点至栅格几何形状的等离子发生部件，其中是电源的正极或是负极和所述点连接，这样产生出正的或负的电晕等离子体。这种装置的主要缺点是产生出大量的有毒物的排放，例如臭氧(O₃)、氮氧化物(NO_x)等等。所述有毒物几乎不能保持在临界值以下；此外，电效率常常不能令人满意，而且，该装置的功能不能被单独调节以适应特殊的环境条件，例如要处理的特殊介质。另外，特别是，电晕等离子体是高度不均匀和不稳定的，这样使得大量的污染物没有被消除就从装置排放出去。

关于高度复杂的等离子体装置，在WO03/092338中，已经提到了根据在装置入口确定要处理的介质污染物，调制等离子体电极AC的可能性。然而，完成这种调制技术上很复杂，而且几乎不能确定用于这个目的的调制技术，此外，在处理结果上，这种调制的效率常常不能令人满意。

发明内容

本发明的目的就是至少克服先前技术的一些缺陷，即提供一个流经式等离子体装置和操作这种装置的方法，其适应要处理的特殊介质和/或装置运行的特殊环境条件或工业/医疗的应用条件。

尤其是，通过一种处理优选气体介质的流经式等离子体装置的操作方法实现了上述发明目的，所述等离子体装置具有至少一个，优选多个(即2个或更多)串联的等离子体产生部件。该方法包括的步骤有：

至少确定所述介质的一个特性；

根据所述确定的至少一个特性，至少改变所述等离子体装置的一个操作设定；其中，所述的至少一个操作设定的改变不是改变供给给等离子体电极的电流或电压的调制。

如这里所用的，流经式等离子体装置被理解为这样的装置，其被主动地(通过风扇或者类似物)或被动地(例如，通过装置内部的等离子体产生的电风驱动)供给流经该装置的优选气体介质，由此至少部分地接触至少一个等离子体发生部件。

所述介质的特性可以是所述介质的物理特性，化学特性，或生物特性。这种特性例如是，但不限于温度、光谱的吸收或者发射、潮湿度、滴的大小、粒子内容物、粒子大小、生物活性和/或污染物，例如：病毒、细菌、孢子等等；所述介质的成分或者所述成分的指标、分光特性、化合物或者粒子的存在和/或数量等等，但不限于此。

这里等离子体发生部件理解为该装置的一部分，其产生等离子体，优选是电晕等离子体，即单一一对电极(例如尖端与板或栅格)产生了等离子体，或者一组电极排列在该装置的流经通道的横截面体积内。

正如这里和以后要用到的，物理的、化学的、生物特性的确定被理解为涉及简单的测量(诸如温度、流经速率或者类似的和光谱吸收)，以及分析，所述分析涉及更进一步的推断(例如化合物、介质的成分、生物活性(例如感染或者类似的)等等的存在和/或片断)。

根据本发明，惊讶地发现，通过简单地改变所述等离子体装置的至少一个操作设定，根据用流经式等离子体装置所处理的介质的至少一种确定的特性，而且避免上述提到的等离子体电极电供给的有缺陷的调制，装置的效率大大提高了，尤其是对于特殊的处理需要，更容易控制所述装置的输出，这种例子可以是比如由所述介质的所选定特性所示的气体介质的灭菌。此外，利用特别适用优选气体介质的给定处理问题的操作设定，通过改变至少一种操作设定，同一装置可大量应用在许多方面。

根据本发明的另一个实施例，改变所述操作设定包括的步骤是从这样的组中选择的，所述组包括：调制所述等离子体装置的电参数，用一种化合物来补充所述优选的气体介质，使所述优选的气体介质经历放射，加热或冷却所述优选的气体介质，及其组合。