[发明专利]一种低温等离子体装置

权利要求书

1.一种低温等离子体装置，其特征在于，该装置为直流高压等离子体放电结构与行波态微波波导同轴转换结构耦合在一起，通过微波的作用使柱状等离子体裂解成丝状等离子体。

2.按照权利要求1所述的低温等离子体装置，其特征在于，直流等离子体放电结构设有空心阳极、悬浮阴极和辅助接地电极，接地空心阳极和悬浮阴极分别充当行波态微波波导同轴转换结构的外、内导体，直流等离子体的接地空心阳极内腔为阳极腔，阳极腔为三段直径不同的圆管连接而成，阳极腔上段是微波馈入结构区域，阳极腔的中间段是微波同轴转换结构区域，阳极腔的下段是等离子体反应腔体，悬浮阴极伸至阳极腔内的微波馈入腔体和微波同轴腔体，在阳极腔中间段的微波同轴腔体与下段的等离子体反应腔体相连处设置可移动辅助接地电极。

3.按照权利要求2所述的低温等离子体装置，其特征在于，在直流等离子体的接地空心阳极上段的直径方向开有两个孔：孔I和孔II，孔I和孔II分别安装所使用微波传输波导，孔I安装微波短路活塞端的传输波导，孔II安装与微波源相连的传输波导，在微波短路活塞端的传输波导内装有微波短路活塞，与微波源相连的传输波导连接微波源，形成微波馈入结构。

4.按照权利要求2所述的低温等离子体装置，其特征在于，在阳极腔中间段外侧设有气体通道，气体通道通过阳极腔内壁的至少一组环状切向气体入口与阳极腔连通。

5.按照权利要求2所述的低温等离子体装置，其特征在于，阳极腔的下段采用内层、中间层和外层由内到外依次设置的三层结构，内层采用具有耐高温导电材料制成的耐高温层，中间层为隔热材料制成的隔热层，外层为普通导电材料制成。

6.按照权利要求2所述的低温等离子体装置，其特征在于，微波波导同轴转换结构是通过位于直流等离子体阳极腔的上端盖中心孔处设置门扭块。

7.按照权利要求6所述的低温等离子体装置，其特征在于，悬浮阴极与阳极腔上端的密封端盖之间的通过抗流结构连接，抗流结构是通过悬浮阴极与门扭块之间形成的管状电容，以及悬浮阴极与阳极腔上端的密封端盖之间形成的平板电容组成。

8.按照权利要求7所述的低温等离子体装置，其特征在于，在悬浮阴极与门扭块之间形成间隙，在此间隙中填入绝缘介质，在阳极腔上端的密封端盖的外侧设置导电圆板，该导电圆板与悬浮阴极相连，同时该导电圆板与阳极腔密封端盖形成间隙，该间隙内也填充绝缘介质；在导电圆板外侧设置绝缘盖帽，在悬浮阴极与门扭块之间设有绝缘介质管。

9.按照权利要求1所述的低温等离子体装置，其特征在于，该装置的工作气体为氢气、氮气、氩气、甲烷或乙烷；或者，它们中的任何两种或多种的混合气体；或者，这些气体与水蒸汽、氧气或二氧化碳的混合气体。

10.按照权利要求9所述的低温等离子体装置，其特征在于，该装置的工作气体的组成是体积百分比的范围在10％～100％之间氢气的复合气体，微波的工作频率为2450MHZ或915MHZ。