[发明专利]使用高强度和高功率超声波增强等离子体表面改性

权利要求书

1.一种固体物体(100)的等离子体表面改性的方法，包括：

-通过至少一个等离子源(106)产生等离子体(104)，以及

-向固体物体(100)的至少一部分表面(314)施加等离子体(104)， 其特征在于，该方法还包括：

-通过至少一个超声的高强度和高功率气体喷射声波发生器 (101)，产生超声的高强度和高功率声波(102)，所述超声的高强 度和高功率声波朝向物体(100)的所述表面(314)传播，使得对于 所述表面(314)的至少一部分，与所述固体物体(100)接触的气体 或气体混合物(500)的层流边界层(313)被去除或最小化，以及其 中所产生的超声的高强度和高功率声波(102)的声压级为至少140dB， 以及其中所产生的超声的高强度和高功率声波(102)的声功率为至 少100W。

2.根据权利要求1的方法，其中所产生的超声的高强度和高功率 声波(102)的所述声压级为：

-至少150db，

-至少160dB，

-至少170dB，

-至少180dB，

-至少190db，或

-至少200dB。

3.根据权利要求1-2的任意一项的方法，其中所产生的超声的高 强度和高功率声波(102)的所述声功率为：

-至少200W，

-至少300W，

-至少400W，

-400W，

-大于400W，

-至少500W，

-至少1kW，或

-选自1-2kW。

4.根据权利要求1-2的任意一项的方法，其中所述等离子源(106) 包括选自以下组中的至少一种源：电介质阻挡放电(DBD)等离子源、 表面放电(SD)等离子源、体放电(VD)等离子源、等离子炬源、 电弧等离子炬、滑动电弧等离子炬、冷等离子炬、笔状等离子炬、直 流等离子源、电容耦合等离子源、脉冲等离子源、磁控管等离子源、 电子回旋共振等离子源、感应耦合等离子源、螺旋管等离子源、螺旋 共振器等离子源、微波等离子源、大气压等离子体喷射(APPJ)源、 阻挡炬、电弧微波炬、电晕放电等离子源、微等离子源、低压等离子 源、以及高压等离子源。

5.根据权利要求1-2的任意一项的方法，其中所述至少一个超声 的高强度和高功率气体喷射声波发生器(101)的入口处的工作气压 为在1.9和5bar之间。

6.根据权利要求1-2的任意一项的方法，其中所述等离子体(104) 在大气压下产生。

7.根据权利要求1-2的任意一项的方法，其中所述等离子源(106) 包括至少一个电极(103；103′)，以及其中所述至少一个电极(103； 103′)中的一个电极(103′)是网格型电极。

8.根据权利要求1-2的任意一项的方法，其中所产生的超声的高 强度和高功率声波朝向膜(401)传播，使得所述至少一个超声的高 强度和高功率声波发生器(101)所使用的任意气体不与由所述等离 子源(106)用来产生所述等离子体(104)的一种或多种气体(111) 混合。

9.根据权利要求1-2的任意一项的方法，其中利用气态介质(121) 产生该所产生的超声的高强度和高功率声波(102)，以及其中该声 波(102)被指引向物体(100)的所述表面(314)，以及其中所述 气态介质(121)在离开所述至少一个超声的高强度和高功率气体喷 射声波发生器(101)之后被指引远离物体(100)的所述表面(314)。

10.根据权利要求1-2的任意一项的方法，其中用于产生等离子体 (104)的气体混合物(111)被基本上在超声波朝向物体(100)的 所述表面(314)传播的方向上提供给等离子源(106)的至少一个电 极(103；103′)。