[发明专利]手持式等离子体电筒

说明书

技术领域

本发明属于等离子体发生装置，具体涉及一种手持式等离子体电筒。

背景技术

大气压非平衡等离子体是在大气压下产生的等离子体，电子的温度可高达数万度，而离子和中性粒子的温度远小于电子温度，接近或者和室温相当，因此放电气体的温度也接近室温。非热平衡等离子体可作为高活性反应物广泛应用于多种领域，如等离子体沉积和镀膜、刻蚀、表面处理、化学净化，生物净化以及医学应用。

在现有技术中，大气压下等离子体的产生方法主要有：介质阻挡放电(DBD)等离子体、等离子体射流、微孔放电等。

以下是两种常见的现有非热平衡等离子体装置：

(1)介质阻挡放电(DBD)等离子体喷流装置，见中国专利公开号01232770，专利名称为“介质阻挡放电等离子体喷流装置”，其中公开了一种介质阻挡放电等离子体喷流装置，该装置如图1所示，包括介质管22、高压电极7、气体调控开关24、工作气体源25、电源1，圆环形高压电极7内嵌于介质管22上部管壁内，通过导线23与电源1连接，介质管22与工作气体源25连通，由气体调控开关24控制工作气体26的流量。其电源是交流电源、脉冲直流电源或者射频电源。该装置工作时，需要工作气体源、以及气体流量控制设备，其驱动电源是外置的电源，价格昂贵、体积庞大、安装复杂，电源设备的低压端和机体外壳都需要通过导线接地来提供地电位，因此，电源装置和等离子体的产生装置不可能一体化、小型化，不适宜广泛的、大规模的应用。

(2)非平衡空气等离子体射流装置，见Yong Cheol Hong etal.“Microplasma jet at atmospheric pressure”Appl Physics Letter 89，221504(2006)，其中描述了一种大气压下以氮气为工作气体产生等离子射流的装置，该装置如图2所示，包括电极7、接地电极10、介质圆片27、介质容器22和(交流)电源1，电极7和接地电极10由介质圆片27隔开，并共同置于介质容器22中，(交流)电源1连接电极7和接地电极10；

工作时，(交流)电源1调至高压，频率20千赫兹，以3升/秒的流量速度向介质容器22输入工作气体26(氮气)，在电极7和接地电极10间进行放电产生等离子体，并从气体输出口28以约255米/秒的速度喷射出等离子体射流8，射流的温度只有在末端才接近室温，向靠近喷嘴的方向移动，射流8的温度升高很快。该装置产生的空气射流实际上是通过高速(接近声速)气流将电极7和10之间发生的弧光放电吹出来的，射流的温度仅在末端才接近室温，对于生物医学应用存在不安全因素；而且，该装置的电源也是外置的交流电源，电源设备的低压端和机体外壳都需要通过导线接地来提供地电位，因此，整体装置不可能实现一体化、小型化、低成本。

如上所述，现有技术中均存在类似的不足：都需要昂贵、沉重、巨大的电源设备产生高压，所有的电源设备低压端和机体外壳都需要通过导线接地来提供地电位，而且，大多需要通入工作气体，这些因素都使得产生等离子体的成本极其昂贵、使用非常复杂，导致等离子体的产生装置不可能做到一体化、小巧化、低成本。使得大气压等离子体的大规模应用和普遍推广受到很大的限制。虽然大气压等离子体在很多领域的应用具有独特的优势，但是由于成本以及操作性等原因，大气压等离子体技术及装置一直没有得到推广和应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种方便移动、使用简单的手持式等离子体电筒，其能够解决现有大气压等离子体装置存在的电源昂贵、体积庞大、电源工作必须接地、不能移动、产生的等离子体面积小等问题。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种手持式等离子体电筒，包括电筒外壳、电池架、可充电电池、低压开关、升压器、第一电阻、第二电阻、电极接口、电极、升压器固定架以及电极接口固定架，可充电电池通过低压开关和升压器连接，电池架置于电筒外壳的下部，可充电电池置于电筒外壳内，并由电池架固定，电筒外壳是中空的腔体且上端设置有容纳电极的开口，并具有由导电材料制成的手持部分，升压器由升压器固定架固定在电筒外壳的内部，升压器的高压输出端经过第一电阻与电极接口连接，升压器的低压端经过第二电阻和电筒外壳的手持部分连接，电极接口固定在电筒外壳内部，电极设置在电筒外壳的开口内中心轴线处，并通过与电极接口的连接来固定，等离子体电筒不需要导线接地。